JPH10166017A

JPH10166017A - 材料搬送時間計算装置

Info

Publication number: JPH10166017A
Application number: JP32944296A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Nihei; 瓶和彦二; Kunio Sekiguchi; 口邦男関
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1996-12-10
Filing date: 1996-12-10
Publication date: 1998-06-23

Abstract

(57)【要約】【課題】熱間圧延プラントにおける材料の挙動を仮想
的に模擬することによって材料搬送時間を計算する材料
搬送時間計算装置を得ること。【解決手段】搬送開始前の材料長さ、パススケジュー
ル、および圧延ライン上の各設備に対する速度設定値を
含む材料情報を有する材料情報設定手段１０と、材料搬
送時間に関わる圧延ライン上の設備の動作仕様、位置、
および材料センサーの配置位置を含む設備情報と圧延ラ
イン上の各設備の運転態様を表す設備運転指示情報とを
有し、材料情報設定手段によって設定された材料情報を
参照し、あたかも材料を実際に圧延するかのように材料
の先端および尾端の搬送を模擬することによって圧延ラ
イン上の材料の搬送時間を計算する圧延ライン模擬手段
２０とを備えた材料搬送時間計算装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、熱間圧延プラント
における材料搬送時間計算装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図２８は熱間圧延プラントの典型的な設
備構成例を示すものである。熱間圧延プラントにおいて
は、加熱炉１００１で加熱した材料（スラブ）１００５
を粗圧延機１００２および仕上圧延機１００３で圧延
し、得られた鋼板を複数台のダウンコイラ１００４で交
互に巻き取る。複数台のダウンコイラ１００４を用いる
ことにより、圧延は前材のダウンコイラ巻き取り完了を
待つことなく次々に連続的に行われる。さらに、熱間圧
延では圧延中の材料の温度低下を防ぐため、加熱炉１０
０１から抽出した材料を圧延途中で長時間停止しておく
ことができない。そこでプラント上の材料搬送時間を正
確に予測することは、製品の品質向上や、圧延ラインの
生産性向上などの点で重要なことになる。材料搬送時間
の予測は、たとえば特公昭６０−３３１６９号公報や特
公平４−４２０８４号公報などに示されているような方
法で行われている。

【０００３】図２９は、上記公報に記載されている従来
の材料搬送時間計算装置をブロック図として示すもので
ある。図示の材料搬送時間計算装置においては、設定値
入力手段１００６によって材料情報記憶手段１００９か
ら材料搬送に関わる材料情報を設定値として入力し、速
度折れ点計算手段１００７によって図３０に示す先端・
尾端の速度折れ点情報を搬送の開始点から終了点にわた
って求める。図３０に示す例では、連続する時間Ｔ１，
Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４の各初速Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４およ
び加速度Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４が図表１０１２および
グラフ１０１３として示されている。ここで、時間Ｔ１
は材料がある圧延機に入るまでの搬送時間に相当し、時
間Ｔ２は圧延機による材料圧延中を示し、時間Ｔ３は材
料が圧延機を出た直後の昇速過程を示し、時間Ｔ４は次
の圧延機までの搬送時間に対応している。実際のプラン
トでは、時間Ｔ４以下、プラントの設備構成に従い、速
度変化を伴う速度折れ点箇所の数、たとえば数十または
それ以上の速度折れ点が連続する。

【０００４】速度折れ点計算手段１００７によって得ら
れた速度折れ点情報と、設備情報記憶手段１０１０に記
憶されている設備情報を用いて、搬送時間計算手段１０
０８が図３１に材料先端搬送時間曲線１０１４および材
料尾端搬送時間曲線１０１５として示すように、搬送材
料の先端および尾端について材料搬送時間を求め、それ
を材料搬送時間記憶手段１０１１に記憶し、材料搬送時
間として出力する。ここで、設備情報というのは、速度
折れ点を伴う設備の名称とその設置位置に関する情報で
ある。速度折れ点計算手段１００７には、設備の選択、
運転態様、材料のサイズによって発生する種々の材料速
度の発生パターンを生成するための計算式、あるいはこ
れを整理した表と処理機構などが用意され、搬送開始点
から終了点までの速度折れ点と搬送開始点から設備まで
の距離を用いて、材料の搬送時間を計算する。設備の運
転態様としては、各設備の使用／不使用の別、および使
用設備の運転態様が含まれる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】材料搬送時間を計算す
るためには、材料の先端および尾端の動きを表す速度折
れ点の生成方法を計算式で表す必要がある。しかし、材
料の速度折れ点は、設備の構成（たとえば、設置圧延機
の位置と数）、圧延の方法、材料のサイズ、さらには設
備への設定値（各折れ点の初速および加速度並びにその
継続時間）によって変わる。対象とする圧延プラントで
行われるであろう、すべての圧延ケースに対応した速度
折れ点計算式を定義するのは非常に困難なことである。
また、仮に実現し得たとしても、その計算式は、設備の
構成、圧延の方法、材料のサイズ、設備への設定値に依
存しており、これらのうちのどれかが変更あるいは追加
されたような場合には、計算式を再定義しなければなら
ない。さらに、材料の任意の点が圧延ライン上の任意の
位置を通過する時間を求めたい場合にも、目的を達成す
るための専用の計算式を用意する必要がある。

【０００６】本発明の目的は、従来技術とは異なり、材
料速度折れ点を計算式で定義して搬送時間を計算するの
ではなく、材料の挙動を仮想的に模擬することによって
材料搬送時間を計算する材料搬送時間計算装置を得るこ
とにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、熱間圧延プラントにおける圧延
ライン上の搬送開始点から終了点までの間の材料搬送時
間を予測計算する材料搬送時間計算装置において、搬送
開始前の材料長さ、パススケジュール、および圧延ライ
ン上の各設備に対する速度設定値を含む材料情報を有す
る材料情報設定手段と、材料搬送時間に関わる圧延ライ
ン上の設備の動作仕様、位置、および材料センサーの配
置位置を含む設備情報と圧延ライン上の各設備の運転態
様を表す設備運転指示情報とを有し、材料情報設定手段
によって設定された材料情報を参照し、あたかも材料を
実際に圧延するかのように材料の先端および尾端の搬送
を模擬することによって圧延ライン上の材料の搬送時間
を計算する圧延ライン模擬手段とを備えたことを特徴と
するものである。

【０００８】請求項２の発明は、請求項１記載の材料搬
送時間計算装置において、圧延ライン模擬手段が、材料
センサーの検出情報、設備の状態情報、および設備運転
指示情報を用いて設備運転速度の切換えタイミングを決
定する運転指示手段を含んでいることを特徴とする。

【０００９】請求項３の発明は、請求項２記載の材料搬
送時間計算装置において、圧延ライン模擬手段が、材料
の先端および尾端が圧延機を通過するタイミングを設備
運転指示情報に追加する運転指示補助手段と、圧延機の
動作を模擬し、その動作状態を保持する圧延機動作模擬
手段と、巻き取り機の動作を模擬し、その動作状態を保
持する巻き取り機動作模擬手段と、テーブルの動作を模
擬し、その動作状態を保持するテーブル動作模擬手段
と、センサーの動作を模擬し、その動作状態を保持する
センサー動作模擬手段と、サイドガイドおよび圧下装置
を含む付帯設備の動作を模擬し、その動作状態を保持す
る付帯設備動作模擬手段と、材料の先端と尾端が位置す
るテーブル動作模擬手段と、テーブル動作模擬手段から
動作速度を取り出し、材料を移動して材料の位置を保持
する材料移動手段と、材料の移動によって発生するセン
サーの状態変化時刻を保存するセンサー変化時刻保存手
段とをさらに含むことを特徴とする。

【００１０】請求項４の発明は、請求項３記載の材料搬
送時間計算装置において、圧延ライン模擬手段が、圧延
ライン上にテーブルが存在しない場所がある場合に仮想
のテーブルを自動作成する仮想テーブル生成手段と、仮
想テーブルに対する運転指示を生成する運転指示生成手
段とをさらに含むことを特徴とする。

【００１１】請求項５の発明は、請求項３または請求項
４記載の材料搬送時間計算装置において、圧延ライン模
擬手段が、圧延ライン上に実在するセンサーのほかに、
ユーザの定義した圧延ライン上の任意の位置の材料通過
時刻を計算するセンサー動作模擬手段をさらに含むこと
を特徴とする。

【００１２】請求項６の発明は、請求項３または請求項
４記載の材料搬送時間計算装置において、圧延ライン模
擬手段が、ユーザが登録した材料上の任意の位置を示す
計算位置と、材料の先端および尾端の通過による状態の
変化とともにユーザが登録した材料の任意の位置の通過
時刻とを保存するセンサー変化時刻保存手段をさらに含
むことを特徴とする。

【００１３】請求項７の発明は、請求項３ないし６のい
ずれかに記載の材料搬送時間計算装置において、圧延機
動作模擬手段、テーブル動作模擬手段、および巻き取り
機動作模擬手段がそれぞれの対応する設備の速度変化の
度にその速度変化状態を保存する設備速度保存手段を備
えていることを特徴とする。

【００１４】請求項８の発明は、請求項３ないし７のい
ずれかに記載の材料搬送時間計算装置において、材料移
動手段が前記テーブル動作模擬手段から取り出した材料
移動速度を参照し、材料の速度および加速度が変わる度
にその速度変化状態を保存する材料速度保存手段をさら
に有することを特徴とする。

【００１５】請求項９の発明は、請求項８記載の材料搬
送時間計算装置において、材料速度保存手段が、ユーザ
の追加した材料の任意の位置についての搬送速度をも保
存するものであることを特徴とする。

【００１６】請求項１０の発明は、請求項１または請求
項２記載の材料搬送時間計算装置において、圧延ライン
模擬手段が、設備情報から設備速度を取り出し、材料情
報設定手段によって設定されている圧延中の各設備の速
度との関係を検証する設備動作指示検証手段をさらに有
することを特徴とする。

【００１７】請求項１１の発明は、請求項１または請求
項２記載の材料搬送時間計算装置において、圧延ライン
模擬手段が、材料の搬送位置に応じた速度主幹設備に関
する運転指示情報から速度主幹設備に従属する従属設備
の運転指示情報を生成する従属設備指示生成手段をさら
に有することを特徴とする。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明による材料搬送時間
計算装置の実施の形態を図１から図２７までを参照して
説明する。

【００１９】（実施の形態１）図１は、請求項１の発明
の実施の形態による材料搬送時間計算装置のブロック図
を示すものである。この実施の形態による材料搬送時間
計算装置は、材料情報記憶手段１１を含む材料情報設定
手段１０と、設備情報記憶手段２１、設備運転指示情報
記憶手段２２、材料搬送時間記憶手段２３およびワーキ
ングメモリ２４を含む圧延ライン模擬手段２０とを有す
る。

【００２０】材料情報記憶手段１１は、搬送開始前の材
料長さ、パススケジュール、各設備の設定値に関する情
報を記憶している。パススケジュールとしては、圧延ラ
イン上の各設備の使用／不使用の別、圧延機のパス回数
などの各設備の運転態様が指定される。設備に関する設
定値としては、材料圧延時の先進率、後進率、圧延速度
のほか、圧下装置やサイドガイドのギャップなどが指定
される。材料情報設定手段１０は、材料情報記憶手段１
１に記憶されている材料情報を圧延ライン模擬手段２０
に設定する。ワーキングメモリ２４は、圧延ライン模擬
手段２０で実行されるデータ処理の過程で必要に応じて
データを記憶し、あるいはデータの一時保管を行う。

【００２１】設備運転指示情報記憶手段２２には、設備
の運転態様を指示する設備運転指示情報が記憶されてお
り、その情報内容として運転態様毎の実施条件と設定速
度とその切換えタイミングが指定される。運転態様の実
施条件が成立しているかどうかはパススケジュールで決
まり、速度切換えタイミングが成立しているかどうか
は、設備状態およびセンサーの出力状態で決まる。ここ
で、センサーというのは圧延ライン上の圧延機の前後お
よび搬送ルートの適宜箇所に設けられる材料検知用セン
サーのことである。このセンサーの出力に基づいて材料
先端または材料尾端の通過を検知する。設備運転指示情
報記憶手段２２に記憶される設備運転指示情報は、実際
に設備を制御するための制御シーケンスと同じであって
もよいし、これを表形式などに整理したものであっても
よい。

【００２２】設備情報記憶手段２１に記憶されている設
備情報は、圧延ライン上の設備の動作仕様、位置、セン
サーの設置位置に関する情報を含み、設備の動作仕様と
は、材料情報の設定値以外に設備が持つ固有の動作速度
や起動時間などに関するものであり、粗圧延機１００２
のリバース圧延におけるパス間の時間など、搬送以外で
設備の材料搬送に関わる時間を求めるために使用され
る。

【００２３】圧延ライン模擬手段２０は、実際に圧延が
行われるかのように材料の搬送を仮想的に模擬しながら
材料搬送時間を計算するものであって、その一連の計算
処理の手順を、図２のフローチャートを参照して説明す
る。まず、圧延ライン模擬手段２０に含まれているワー
キングメモリ２４を初期化する（ステップ２１０）。圧
延ライン模擬手段２０に対し、材料情報記憶手段１１か
ら材料情報を設定する（ステップ２２０）。設備運転指
示情報記憶手段２２に記憶されている設備運転指示情報
を用い、圧延ライン上の設備状態、および各センサーの
出力状態から成立する各設備への運転指示を決定しそれ
を各設備に与える（ステップ２３０）。材料が搬送終了
点に到達していれば、処理を終了する（ステップ２４
０）。材料が搬送終了点に到達していなければ、各設備
の状態に従って、所定の短い一定時間、材料を移動する
（ステップ２５０）。材料移動の結果が反映されるよう
に設備およびセンサーの状態を更新し、さらにセンサー
の状態が変化した場合、変化した時刻をワーキングメモ
リ２４に保存する（ステップ２６０）。この後、ステッ
プ２３０から２６０までを繰り返し、設備の状態を更新
しながら（ステップ２６０）、材料を一定時間ずつ移動
し（ステップ２５０）、センサーの状態が変化した時刻
に基づいて材料搬送時間を求め、それをワーキングメモ
リ２４から材料搬送時間記憶手段２３に保存していく。

【００２４】図３は圧延ラインの模擬状態を説明する図
である。図示の圧延ラインでは、テーブルＴＢ１，ＴＢ
２，ＴＢ３，ＴＢ４，ＴＢ５により材料１００５が順次
搬送されるものとし、また、テーブルＴＢ１の尾端にセ
ンサーＳ１が配置され、テーブルＴＢ５の先端にセンサ
ーＳ８が配置されている。テーブルＴＢ１，ＴＢ２の境
界点にセンサーＳ２が配置され、テーブルＴＢ２，ＴＢ
３の境界点には圧延機１０００が設けられるとともに、
センサーＳ４が配置され、圧延機１０００の入口部およ
び出口部にそれぞれセンサーＳ３，Ｓ５が配置されてい
る。同様に、テーブルＴＢ３，ＴＢ４の境界点にセンサ
ーＳ６が配置され、テーブルＴＢ４，ＴＢ５の境界点に
センサーＳ７が配置されているものとする。

【００２５】圧延ライン上の各設備には、設備運転指示
情報記憶手段２２に記憶されている設備運転指示情報に
従って運転の指示が与えられる。搬送材料１００５を、
あたかも実際に圧延を行っているかのように、各位置で
の搬送速度で搬送し、その過程で材料の先端通過および
尾端通過を各センサーによって検出する。たとえば材料
存在により“１”信号を出力し、材料無しにより“０”
信号を出力するものとすれば、“０”→“１”の変化に
より材料先端通過、“１”→“０”の変化により材料尾
端通過を認識することができ、さらには“１”信号継続
区間の時間と材料長さとから材料搬送速度を計算し、圧
延ライン上の材料の搬送時間を計算することができる。
そこで、図３に示す圧延ラインにおいて、いま、材料１
００５がテーブルＴＢ１，ＴＢ２にまたがった状態にあ
る瞬間について考えると、材料先端ＰはテーブルＴＢ２
上にあり、材料尾端ＱはテーブルＢ１上にある。したが
って、材料先端ＰはテーブルＴＢ２の速度で搬送され、
材料尾端ＱはテーブルＴＢ１の速度で搬送される。

【００２６】図１のように構成された実施の形態１によ
る材料搬送時間計算装置によれば、設備運転指示情報を
もとに、あたかも材料を実際に圧延するかのように材料
先端Ｐおよび材料尾端Ｑを移動させ、搬送量および搬送
時間を計算することにより、材料１００５の動きを予め
計算式で明らかにしておかなくても圧延ライン上の材料
搬送時間を計算することができる。

【００２７】（実施の形態２）図４は、請求項２の発明
の実施の形態による材料搬送時間計算装置のブロック図
を示すものである。この実施の形態による材料搬送時間
計算装置は、図１の装置に対し、運転指示手段２４を付
加したものに相当する。運転指示手段２５は、設備状態
およびセンサーの出力状態と、設備運転指示情報記憶手
段２２に記憶された設備運転指示情報とから、設備に対
する次の設定値と運転指示（運転速度変更）タイミング
を求めるものである。

【００２８】図５および図６に、設備運転指示情報記憶
手段２２に記憶される設備運転指示情報、およびタイマ
ー情報の一例を示す。設備運転指示情報には、材料１０
０５が搬送されていく過程でその都度、速度主幹となる
設備毎にその運転の実施条件と運転指示タイミング、設
定値名が指定される。運転の実施条件には、設備の使用
有無や運転態様などが指定され、材料情報記憶手段１１
に記憶される材料情報に含まれるパススケジュールで成
立しているかどうかを判断することができる。運転指示
タイミングおよび、目標速度や加速率の設定値名（例え
ば、“ＶＴＨ”や“ＡＲ”）は、主幹設備名（例えば、
“圧延機１”）と共に指定される。また、主幹速度に従
って動作する従属設備の設備名（例えば、“テーブル
１”）と、その設定値名も同様に指定される。従属設備
は、複数存在する場合もある。

【００２９】図６は、設備運転指示情報記憶手段２２に
記憶される設備運転指示情報に含まれるタイマー情報の
内容を示すものである。ここには、運転指示タイミング
に使われるタイマーのカウント開始タイミングが指定さ
れる。

【００３０】図７は、設備運転指示情報記憶手段２２に
記憶される設備運転指示情報の内容をグラフ化して示し
たものである。図中のグラフは、横軸を時間、縦軸を速
度として、圧延機１の運転パターン１の内容を示してい
る。材料情報記憶手段１１の材料情報として「圧延機１
を使用かつ運転パターン１」が指定された場合、圧延機
１は運転パターン１で運転される。運転パターン１には
「材料が圧延機１に進入してから、圧延機１を抜けるま
で」の運転指示が定義される。ここの例では、「圧延機
１は、材料進入時、速度ＶＴＨで動作し、タイマーＴＭ
秒後に加速率ＡＲにて速度ＶＴＯＰまで加速する」こと
を示している。ＶＴＨ、ＴＭ、ＡＲ、ＶＴＯＰの値は、
材料情報記憶手段１１内に材料情報として指定される。

【００３１】図４に示す実施の形態２の材料搬送時間計
算装置による材料搬送時間計算のための一連の処理を、
図８のフローチャートを参照して説明する。図４に示す
実施の形態２が図１の実施の形態１と相違する点は、運
転指示手段２５が、図２のステップ２３０に代わり設備
運転指示情報記憶手段２２の記憶内容を用いて次に成立
する運転指示（運転速度変更）タイミングを決定して各
設備情報に与え（ステップ８１０）、ステップ２６０に
代わり、次に成立する運転速度の変更タイミングまで材
料を移動する（ステップ８２０）ことにある。他のステ
ップは図２の場合と変わりがない。ただし、運転指示タ
イミングは、１つの設備に対して複数指定され、圧延す
る材料の長さによって、運転指示タイミングの成立する
順序が変わる場合があることは注意すべきである。

【００３２】図９は、次に成立する運転指示タイミング
を決定するためのフローチャートを示すものである。ま
ず、材料の位置、設備、センサーの状態と、パススケジ
ュールを用いて、設備運転指示情報記憶手段２２に記憶
されている設備運転指示情報の中で、条件の成立するす
べての運転指示（運転速度変更）タイミングを見つけだ
す（ステップ９１０）。通常、条件の成立する運転指示
タイミングは、複数存在する。したがって、そのままの
状態で材料が移動した場合に、見つけだしたそれぞれの
運転指示タイミングが、何秒後に成立するかを計算する
（ステップ９２０）。計算結果が最小値となった運転指
示タイミングを次に成立する運転指示とする（ステップ
９３０）。

【００３３】図４のように構成された実施の形態２によ
る材料搬送時間計算装置によれば、材料の有無を検出す
るセンサーの情報、および設備の状態と設備運転指示情
報を用いて、運転指示手段２５が設備運転速度の切換え
タイミングを決定するので、材料１００５の先端Ｐおよ
び尾端Ｑを速度切換えタイミング毎に移動させ、搬送量
および搬送時間を計算し、材料搬送時間を計算すること
ができる。

【００３４】（実施の形態３）図１０は、請求項３の発
明の実施の形態による材料搬送時間計算装置のブロック
図を示すものである。実施の形態３による材料搬送時間
計算装置は、実施の形態２による材料搬送時間計算装置
に対し、運転指示補助手段１０１、付帯設備動作模擬手
段１０２、圧延機動作模擬手段１０３、テーブル動作模
擬手段１０４、巻き取り機動作模擬手段１０５、センサ
ー動作模擬手段１０６、センサー変化時刻保存手段１０
７、および材料移動手段１０８を付加的に設けたもので
ある。

【００３５】運転指示補助手段１０１は、設備運転指示
情報記憶手段２２の中に記憶されて設備運転指示情報の
中に、圧延機への材料進入および抜けのタイミングに関
する情報が含まれていない場合に、その設備運転指示情
報にそれを追加する。付帯設備動作模擬手段１０２は、
粗リバース圧延時、パス間の材料停止時間などを決定す
るために用いられる。圧延機動作模擬手段１０３は、運
転指示手段２５からの次運転指示タイミングおよび設定
情報を保持する。テーブル動作模擬手段１０４も圧延機
動作模擬手段１０３と同様に運転指示手段２５からの次
運転指示タイミングおよび設定情報を保持する。巻き取
り機動作模擬手段１０５もまた圧延機動作模擬手段１０
３と同様に運転指示手段２５からの次運転指示タイミン
グおよび設定情報を保持する。センサー動作模擬手段１
０６は、材料の位置によりセンサーの状態（ＯＮ／ＯＦ
Ｆ）を決定する。センサー変化時刻保存手段１０７は、
材料移動手段１０８から材料の移動結果に関する情報を
受け取ってセンサーの変化時刻（ＯＮ／ＯＦＦ）を計算
し保存する。材料移動手段１０８は、材料の先端が位置
しているテーブルの保持する次動作目標速度を取り出
し、次運転指示タイミングまで先端を移動させる。同様
に材料の尾端が位置しているテーブルの保持する次動作
目標速度を取り出し、次運転指示タイミングまで尾端を
移動させる。

【００３６】図１０に示す実施の形態３の材料搬送時間
計算装置による材料搬送時間計算のための一連の処理を
図１１のフローチャートを参照して説明する。

【００３７】まず、ワーキングメモリ２４を初期化する
（ステップ２１０）。運転指示補助手段１０１が、設備
運転指示情報記憶手段２２内に記憶される設備運転指示
情報に、搬送材料１００５の先端Ｐまたは尾端Ｑが圧延
機を通過するタイミングの情報を追加する（ステップ１
１１０）。次に材料情報設定手段１０が、材料情報記憶
手段１１内の材料情報に含まれる設備に関する設定情報
を設備情報記憶手段２１内の設備情報に設定し（ステッ
プ１１２０）、材料に関する設定情報を材料移動手段１
０８に設定する（ステップ１１３０）。この後、材料の
初期位置をもとにセンサーの初期状態を設定する（ステ
ップ１１４０）。

【００３８】運転指示手段２５は、設備運転指示情報記
憶手段２２内の設備運転指示情報の中から現在の運転状
態の次に成立する運転指示タイミングを求める（ステッ
プ８１０）。ここで材料が搬送終了点に到達していれ
ば、処理を終了する（ステップ２４０）。材料が搬送終
了点に到達していなければ、運転指示手段２５で求めた
運転指示の次動作目標速度と次運転指示タイミングまで
の時間を設備情報記憶手段２１内に設備情報として設定
する（ステップ８２０）。材料移動手段１０８により、
搬送材料の先端および尾端のそれぞれが位置するテーブ
ルから、次動作目標速度、次運転指示タイミング情報を
取り出し、先端および尾端それぞれを移動させる（ステ
ップ１１５０）。材料位置（先端位置、尾端位置）の変
更結果をセンサーの状態に反映させるようにセンサー状
態の更新処理を行い（ステップ１１６０）、状態の変化
したセンサーは、ＯＮ→ＯＦＦ、ＯＦＦ→ＯＮの変化時
刻を保存する（ステップ１１７０）。以下、ステップ８
１０からステップ１１７０までを設備運転指示情報の終
了条件が成立するまで繰り返し、材料搬送時間を計算す
る。

【００３９】図１０に示すように構成された実施の形態
３による材料搬送時間計算装置によれば、運転指示手段
２５が、設備情報に対し、運転指示タイミングを与え、
材料移動手段が、材料の先端と尾端が位置するテーブル
のテーブル動作模擬手段から動作速度を取り出し、材料
を移動するので、材料搬送時間を計算することができ
る。

【００４０】（実施の形態４）図１２は、請求項４の発
明の実施の形態による材料搬送時間計算装置のブロック
図を示すものである。図１２の材料搬送時間計算装置
は、図１０のそれに対して、仮想テーブル生成手段１２
１および運転指示生成手段１２２をさらに付加的に設け
たものである。仮想テーブル生成手段１２１は、圧延ラ
イン上のテーブルの存在しない場所を見つけだし、圧延
機および巻き取り機を境界として仮想テーブルを生成す
る。また、仮想テーブルには、固有の名前を付け、これ
に対応した運転指示を運転指示生成手段１２２が生成
し、設備運転指示情報記憶手段３内の設備運転指示情報
に追加する。仮想テーブルは隣り合う主幹設備（材料搬
送の過程でその都度、速度の基準となる設備）の従属設
備として扱う。

【００４１】図１３は、仮想テーブル生成手段１２１に
よる仮想テーブルの生成を説明する図である。図１３に
おいて、第１の圧延機Ｍ１と第２の圧延機Ｍ２の間に搬
送テーブルは実在しないが、仮想テーブル生成手段１２
１が仮想テーブルＩＴを生成し、運転指示生成手段１２
２が主幹設備である第１の圧延機Ｍ１と第２の圧延機Ｍ
２の従属設備として設備運転指示情報記憶手段３内の設
備運転指示情報を補充する。搬送材料１００５が仮想テ
ーブルＩＴに位置するときは、搬送材料１００５の先端
Ｐおよび尾端Ｑは仮想テーブルＩＴの搬送速度で搬送さ
れる。仮想テーブルＩＴが生成された後の材料搬送時間
の計算は、実施の形態３に準じて実施することができ
る。

【００４２】図１３のように構成された材料搬送時間計
算装置においては、圧延ライン上に実際にはテーブルの
存在しない場所があっても、そこに仮想テーブル生成手
段１２１が仮想のテーブルＩＴを生成し、運転指示生成
手段１２２が仮想テーブルＩＴに対する設備運転指示情
報を生成し、実施の形態３と同様に材料搬送時間を計算
することができる。

【００４３】（実施の形態５）図１４は、請求項５の発
明の実施の形態による材料搬送時間計算装置のブロック
図を示すものである。図１４の材料搬送時間計算装置
は、図１０のそれと基本的には同一である。ただし、セ
ンサー動作模擬手段１４６およびセンサー変化時刻保存
手段１４７は、ユーザが圧延ライン上の任意の位置に定
義した、実在しないセンサＳ９の情報をも含んでいる。
このセンサＳ９は実在する通常のセンサーＳ１〜Ｓ８に
対するのと同様に作用する。

【００４４】図１５は、ユーザが定義したセンサーＳ９
を説明するための図である。ユーザは、実在するセンサ
ーＳ１〜Ｓ８のほかに、圧延ライン上の任意の位置に、
実在しないセンサーＳ９を定義することによって、より
きめ細かい特定位置の通過時刻を計算することができ
る。

【００４５】図１４のように構成された材料搬送時間計
算装置においては、センサー動作模擬手段１４６がユー
ザの登録した圧延ライン上に任意の位置に定義したセン
サーＳ９を実在するセンサーＳ１〜Ｓ８と同様に扱うの
で、図１０の場合と同様にその位置の通過時刻を計算す
ることができる。

【００４６】（実施の形態６）図１６は、請求項６の発
明の実施の形態による材料搬送時間計算装置のブロック
図を示すものである。この実施の形態は、図１０の材料
搬送時間計算装置に、計算上の材料の特定の位置として
ユーザが追加設定した材料計算位置Ｒを記憶する材料計
算位置記憶手段１６１を追加したものに相当する。

【００４７】材料移動手段１０８は、搬送材料１００５
の先端Ｐと尾端Ｑのほかに材料計算位置Ｒも計算対象と
する。センサー変化時刻保存手段１０７は、材料計算位
置Ｒのセンサー通過時刻をも保存する。また、運転指示
補助手段１０１は、追加した材料計算位置Ｒについても
圧延機１００５を通過するタイミングを運転指示タイミ
ングとして設備運転指示情報記憶手段３内の設備運転指
示情報に追加する。図１７は、追加した材料計算位置Ｒ
の移動態様を説明する図である。材料の先端Ｐおよび尾
端Ｑと同様に、その材料計算位置Ｒは位置するテーブル
の速度で移動する。他は、すでに述べた実施の態様３と
なんら変わりがない。したがって、この実施の態様６の
場合も実施の態様３の場合と同様にセンサーの通過時刻
を計算することができる。

【００４８】図１６のように構成された材料搬送時間計
算装置においては、センサー変化時刻保存手段１０７が
ユーザの登録した搬送材料１００５上の任意の計算対象
点すなわち材料計算位置Ｒを材料の先端Ｐおよび尾端Ｑ
と同様に取り扱うので、その計算点のセンサー通過時刻
を含めて計算し、よりきめ細かい搬送時間計算をするこ
とができる。

【００４９】（実施の形態７）図１８は、請求項７の発
明の実施の形態による材料搬送時間計算装置のブロック
図を示すものである。この実施の形態は、図１０の材料
搬送時間計算装置を基本として構成されている。ただ
し、ここでは、圧延機動作模擬手段１０３、テーブル動
作模擬手段１０４、および巻き取り機動作模擬手段１０
５にそれぞれ、設備速度保存手段１８３、設備速度保存
手段１８４、設備速度保存手段１８５が付設されいる。
設備速度保存手段１８３〜１８５はそれぞれ、運転指示
手段２５から次動作目標速度が設定され、各設備の速度
や加速度が変わる度に、その情報を保存する。

【００５０】図１９は、設備情報記憶手段２１内の設備
情報に対する速度の設定と保存を説明するための図であ
る。各設備、たとえば圧延機１００５や搬送テーブルＴ
Ｂ３、ＴＢ４、ＴＢ５はそれぞれ設備運転指示情報記憶
手段２２内の設備運転指示情報をもとに動作速度が設定
され、それぞれその設定された速度で動作し、それに応
じて速度や加速度が変化し、変化する度にその動作速度
が設備速度保存手段１８３〜１８５に保存される。これ
に基づいて各設備の速度変化パターンを求めることがで
きる。

【００５１】図１８のように構成された材料搬送時間計
算装置によれば、設備速度保存手段１８３〜１８５が圧
延機動作模擬手段１０３、テーブル動作模擬手段１０
４、巻き取り機動作模擬手段１０５の速度変化結果を保
存するので、各設備の動きを容易に確認することができ
る。

【００５２】（実施の形態８）図２０は、請求項８の発
明の実施の形態による材料搬送時間計算装置のブロック
図を示すものである。この実施の形態は、図１０の材料
搬送時間計算装置における材料移動手段１０８に材料速
度保存手段２０１を付加したものに相当する。材料速度
保存手段２０１は、材料移動手段１０８がその都度の搬
送材料１００５の位置に応じて材料移動手段１０８がテ
ーブル動作模擬手段１０４から取り出した材料移動速度
を参照し、材料１００５の速度および加速度が変わる度
にそれを保存する。

【００５３】図２１は、設備への次動作目標速度の設定
と材料の速度保存を説明する図である。搬送材料１００
５の先端Ｐおよび尾端Ｑの各位置毎に各テーブルに設定
された速度を取り出して材料１００５を移動させる。材
料１００５の搬送速度および加速度が変わる度に、これ
を保存する。これにより、材料先端Ｐおよび尾端Ｑの搬
送開始から終了までの一連の速度変化パターンを求める
ことができる。

【００５４】図２０のように構成された材料搬送時間計
算装置によれば、材料速度保存手段２０１が搬送材料１
００５の速度変化結果を保存するので、搬送材料１００
５の動きを確認することができる。

【００５５】（実施の形態９）図２２は、請求項９の発
明の実施の形態による材料搬送時間計算装置のブロック
図を示すものである。この実施の形態は、図２０の材料
搬送時間計算装置に対し、図１６の実施の形態における
材料速度保存手段２０１を付加したものに相当する。こ
こで、材料速度保存手段２０１は、ユーザが追加し材料
計算位置記憶手段１６１に記憶された材料計算位置につ
いても材料速度を保存する。これにより、材料計算位置
に対応する搬送材料１００５の任意点の速度変化パター
ンを求めることができる。

【００５６】図２２のように構成された材料搬送時間計
算装置によれば、材料速度保存手段２０１が、ユーザの
登録した材料１００５の任意の計算位置の速度変化結果
を保存するので、材料１００５の任意の位置を確認し、
たとえば材料の特異点を基準とした設備制御のための速
度変化パターンを提供することができる。

【００５７】（実施の形態１０）図２３は、請求項１０
の発明の実施の形態による材料搬送時間計算装置のブロ
ック図を示すものである。この実施の形態は、図１８の
材料搬送時間計算装置に対し、設備動作指示検証手段２
３５を付加したものに相当する。設備動作指示検証手段
２３５は、設備情報記憶手段２１の速度を圧延機動作模
擬手段１０３、テーブル動作模擬手段１０４、および巻
き取り機動作模擬手段１０５から取り出し、設定されて
いる速度の関係を検証する。

【００５８】図２４は、材料圧延中の設備速度の関係を
説明する図である。材料１本の圧延に関係する設備は、
すべてが主幹設備に連動して動作する。材料１００５が
存在する場所の設備速度は、主幹設備の速度を基準とし
て、材料１００５の単位時間当たりの移動体積を求める
ことによって検証することができる。因みに、単位時間
［ｓ］当たりの材料移動体積をＧ［ｍ³／ｓ］、材料断
面積をＡ［ｍ²」とすれば、材料速度Ｖは、Ｖ＝Ｇ／Ａ
［ｍ／ｓ］として計算することができる。

【００５９】図２３のように構成された材料搬送時間計
算装置においては、設備動作指示検証手段２３５が各設
備毎に材料の単位時間当たりの移動体積を計算し、各設
備が正しく連動しているか否かを確認できるので、設備
運転指示情報が正しいかどうかを確認することができ
る。

【００６０】（実施の形態１１）図２５は、請求項１１
の発明の実施の形態による材料搬送時間計算装置のブロ
ック図を示すものである。この実施の形態は、図１８の
材料搬送時間計算装置に対し、従属設備指示生成手段２
５５を付加したものに相当する。従属設備指示生成手段
２５５は主幹設備、たとえば圧延機１０００の入側と出
側の設備に対する設備運転指示情報を生成し、設備運転
指示情報記憶手段２２に格納する。ここでは、設備運転
指示情報記憶手段２２には、主幹設備の運転指示情報の
みを格納しておけばよい。

【００６１】図２６は、圧延中の主幹設備と従属設備の
速度の関係を説明する図である。圧延機１０００の入側
および出側のテーブルＴＢ２、ＴＢ３、ＴＢ４等の速度
は、材料情報記憶手段１１に記憶される材料情報に用意
される圧延の先進率および後進率を用いて設定すること
ができる。すなわち、圧延機の設定速度をＶＲとする
と、入り側テーブル速度は、｛ＶＲ×（１−後進率）｝
となり、出側テーブル速度は、｛ＶＲ×（１＋先進
率）｝となる。

【００６２】図２７は、設備運転指示情報記憶手段３の
記憶内容である設備運転指示情報を説明する図である。
従属設備指示生成手段２５５によって、主幹設備（たと
えば圧延機１）を基準としてその前後の（たとえば圧延
機１の入側と出側の）従属設備（搬送テーブル２，３，
４）を対象とし、その運転指示が生成される。その場
合、生成する運転指示の対象従属設備の範囲は材料長さ
によって判断される。

【００６３】請求項１１のように構成された材料搬送時
間計算装置によれば、従属設備指示生成手段２５５が主
幹設備の運転指示情報を使用して従属設備に対する運転
指示情報を生成するので、従属設備に関する設備運転指
示情報を予め設備運転指示情報記憶手段２２内に作成し
ておくことなしに材料搬送時間を計算することができ
る。

【００６４】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、使用する設備
や、圧延の方法、材料サイズの違いによって、材料がど
のような挙動をとるのかを意識する必要がなく、設備の
運転指示情報に従って材料先端および尾端を移動させて
材料搬送時間を計算するので、種々の場合分けの発生す
る材料の動きを明らかにすることなく材料搬送時間を計
算することができる。

【００６５】請求項２の発明によれば、材料の有無を検
出するセンサーの情報、および設備の状態と設備運転指
示情報を用いて、運転指示手段が設備運転速度の切換え
指示を決定するので、材料搬送の計算回数を大幅に減ら
すことができる。

【００６６】請求項３の発明によれば、設備の運転指示
情報に従って設定されるテーブル速度で材料の先端と尾
端を移動させて材料搬送時間を計算するので、材料を搬
送しているか、あるいは圧延しているかなどの材料の状
態に関係なく、材料搬送時間を計算することができる。

【００６７】請求項４の発明によれば、圧延ライン上に
テーブルの無い場所があっても、設備への動作指示情報
から材料の速度を求めて材料搬送時間を計算することが
できる。

【００６８】請求項５の発明によれば、ユーザーが圧延
ライン上の計算したい位置を定義することにより、セン
サーの実在しない特定位置の通過時刻を計算することが
できる。

【００６９】請求項６の発明によれば、ユーザーが材料
の任意の部位を計算点として定義することにより、その
計算点のセンサー通過時刻を計算することができる。

【００７０】請求項７の発明によれば、材料を圧延した
ときの設備の速度変化を保存するので、設備が予定通り
動いているか否かを容易に確認することができる。

【００７１】請求項８の発明によれば、材料を圧延した
ときの速度変化を保存するので、圧延ライン全体にわた
る材料の詳細な動きを知ることができる。

【００７２】請求項９の発明によれば、材料の任意の位
置の速度変化を保存するので、材料の特異点を基準にし
た設備制御のために速度変化パターンを提供することが
できる。

【００７３】請求項１０の発明によれば、主幹設備と従
属設備が正しく連動しているか否かを検証できるので、
設備運転指示情報に誤りがないかどうかを確認すること
ができる。

【００７４】請求項１１の発明によれば、主幹設備の動
作速度をもとに、従属設備の運転指示を自動的に生成す
るので、設備運転指示情報の作成時間を短縮し、かつ誤
りを減らすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態１による材料搬送時間計算装置のブ
ロック図。

【図２】図１の材料搬送時間計算装置の作用を説明する
フローチャート。

【図３】図１の材料搬送時間計算装置による圧延ライン
の模擬内容を説明する図。

【図４】実施の形態２による材料搬送時間計算装置のブ
ロック図。

【図５】図４における設備運転指示情報の中の運転情報
を説明する図表。

【図６】図４における設備運転指示情報の中のタイマー
情報を説明する図表。

【図７】図４における設備運転指示情報の内容をグラフ
化した図。

【図８】図４の材料搬送時間計算装置の作用を説明する
フローチャート。

【図９】図４における運転指示タイミングを決定する手
順を示すフローチャート。

【図１０】実施の形態３による材料搬送時間計算装置の
ブロック図。

【図１１】図１０の材料搬送時間計算装置の作用を説明
するフローチャート。

【図１２】実施の形態４による材料搬送時間計算装置の
ブロック図。

【図１３】図１２に対する補足説明のために示す圧延ラ
インの図。

【図１４】実施の形態５による材料搬送時間計算装置の
ブロック図。

【図１５】図１４に対する補足説明のために示す圧延ラ
インの図。

【図１６】実施の形態６による材料搬送時間計算装置の
ブロック図。

【図１７】図１６に対する補足説明のために示す圧延ラ
インの図。

【図１８】実施の形態７による材料搬送時間計算装置の
ブロック図。

【図１９】図１８に対する補足説明のために示す圧延ラ
インの図。

【図２０】実施の形態８による材料搬送時間計算装置の
ブロック図。

【図２１】図２０に対する補足説明のために示す圧延ラ
インの図。

【図２２】実施の形態９による材料搬送時間計算装置の
ブロック図。

【図２３】実施の形態１０による材料搬送時間計算装置
のブロック図。

【図２４】図２３に対する補足説明のために示す圧延ラ
インの図。

【図２５】実施の形態１１による材料搬送時間計算装置
のブロック図。

【図２６】図２５に対する補足説明のために示す圧延ラ
インの図。

【図２７】図２５における設備運転指示情報を説明する
図表。

【図２８】熱間圧延プラントの構成例を示す図。

【図２９】従来の材料搬送時間計算装置のブロック図。

【図３０】図２９における材料の先端および尾端の速度
折れ点を説明する図表。

【図３１】図３０における材料の先端および尾端の通過
軌跡を説明する図。

【符号の説明】

１０材料情報設定手段１１材料情報記憶手段２０圧延ライン模擬手段２１設備情報記憶手段２２設備運転指示情報記憶手段２３材料搬送時間記憶手段２４ワーキングメモリ２５運転指示手段１０１運転指示補助手段１０２付帯設備動作模擬手段１０３圧延機動作模擬手段１０４テーブル動作模擬手段１０５巻き取り機動作模擬手段１０６センサー動作模擬手段１０７センサー変化時刻保存手段１０８材料移動手段１２１仮想テーブル生成手段１２２運転指示生成手段１４６センサー動作模擬手段１４７センサー変化時刻保存手段１６１材料計算位置記憶手段１８３〜１８５設備速度保存手段２０１材料速度保存手段２３５設備動作指示検証手段２５５従属設備指示生成手段１０００圧延機１００１加熱炉１００２粗圧延機１００３仕上げ圧延機１００４ダウンコイラー１００５材料ＴＢ１〜ＴＢ５搬送テーブルＩＴ仮想テーブルＳ１〜Ｓ９材料センサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱間圧延プラントにおける圧延ライン上の
搬送開始点から終了点までの間の材料搬送時間を予測計
算する材料搬送時間計算装置において、搬送開始前の材料長さ、パススケジュール、および圧延
ライン上の各設備に対する速度設定値を含む材料情報を
有する材料情報設定手段と、材料搬送時間に関わる圧延ライン上の設備の動作仕様、
位置、および材料センサーの配置位置を含む設備情報と
圧延ライン上の各設備の運転態様を表す設備運転指示情
報とを有し、前記材料情報設定手段によって設定された
材料情報を参照し、あたかも材料を実際に圧延するかの
ように材料の先端および尾端の搬送を模擬することによ
って圧延ライン上の材料の搬送時間を計算する圧延ライ
ン模擬手段とを備えたことを特徴とする材料搬送時間計
算装置。
【請求項２】請求項１記載の材料搬送時間計算装置にお
いて、前記圧延ライン模擬手段が、材料センサーの検出
情報、設備の状態情報、および設備運転指示情報を用い
て設備運転速度の切換えタイミングを決定する運転指示
手段を含んでいることを特徴とする材料搬送時間計算装
置。
【請求項３】請求項２記載の材料搬送時間計算装置にお
いて、前記圧延ライン模擬手段が、材料の先端および尾
端が圧延機を通過するタイミングを前記設備運転指示情
報に追加する運転指示補助手段と、圧延機の動作を模擬
し、その動作状態を保持する圧延機動作模擬手段と、巻
き取り機の動作を模擬し、その動作状態を保持する巻き
取り機動作模擬手段と、テーブルの動作を模擬し、その
動作状態を保持するテーブル動作模擬手段と、センサー
の動作を模擬し、その動作状態を保持するセンサー動作
模擬手段と、サイドガイドおよび圧下装置を含む付帯設
備の動作を模擬し、その動作状態を保持する付帯設備動
作模擬手段と、材料の先端と尾端が位置するテーブル動
作模擬手段と、前記テーブル動作模擬手段から動作速度
を取り出し、材料を移動して材料の位置を保持する材料
移動手段と、材料の移動によって発生するセンサーの状
態変化時刻を保存するセンサー変化時刻保存手段とをさ
らに含むことを特徴とする材料搬送時間計算装置。
【請求項４】請求項３記載の材料搬送時間計算装置にお
いて、前記圧延ライン模擬手段が、圧延ライン上にテー
ブルが存在しない場所がある場合に仮想のテーブルを自
動作成する仮想テーブル生成手段と、前記仮想テーブル
に対する運転指示を生成する運転指示生成手段とをさら
に含むことを特徴とする材料搬送時間計算装置。
【請求項５】請求項３または請求項４記載の材料搬送時
間計算装置において、前記圧延ライン模擬手段が、圧延
ライン上に実在するセンサーのほかに、ユーザの定義し
た圧延ライン上の任意の位置の材料通過時刻を計算する
センサー動作模擬手段をさらに含むことを特徴とする材
料搬送時間計算装置。
【請求項６】請求項３または請求項４記載の材料搬送時
間計算装置において、前記圧延ライン模擬手段が、ユー
ザが登録した材料上の任意の位置を示す計算位置と、材
料の先端および尾端の通過による状態の変化とともにユ
ーザが登録した材料の任意の位置の通過時刻とを保存す
るセンサー変化時刻保存手段をさらに含むことを特徴と
する材料搬送時間計算装置。
【請求項７】請求項３ないし６のいずれかに記載の材料
搬送時間計算装置において、前記圧延機動作模擬手段、
前記テーブル動作模擬手段、および前記巻き取り機動作
模擬手段がそれぞれの対応する設備の速度変化の度にそ
の速度変化状態を保存する設備速度保存手段を備えてい
ることを特徴とする材料搬送時間計算装置。
【請求項８】請求項３ないし７のいずれかに記載の材料
搬送時間計算装置において、前記材料移動手段が前記テ
ーブル動作模擬手段から取り出した材料移動速度を参照
し、材料の速度および加速度が変わる度にその速度変化
状態を保存する材料速度保存手段をさらに有することを
特徴とする材料搬送時間計算装置。
【請求項９】請求項８記載の材料搬送時間計算装置にお
いて、前記材料速度保存手段が、ユーザの追加した材料
の任意の位置についての搬送速度をも保存するものであ
ることを特徴とする材料搬送時間計算装置。
【請求項１０】請求項１または請求項２記載の材料搬送
時間計算装置において、前記圧延ライン模擬手段が、前
記設備情報から設備速度を取り出し、前記材料情報設定
手段によって設定されている圧延中の各設備の速度との
関係を検証する設備動作指示検証手段をさらに有するこ
とを特徴とする材料搬送時間計算装置。
【請求項１１】請求項１または請求項２記載の材料搬送
時間計算装置において、前記圧延ライン模擬手段が、材
料の搬送位置に応じた速度主幹設備に関する運転指示情
報から前記速度主幹設備に従属する従属設備の運転指示
情報を生成する従属設備指示生成手段をさらに有するこ
とを特徴とする材料搬送時間計算装置。