JPH10328723A - Method and device for estimating profile of hot rolled sheet and rolling controller - Google Patents

Method and device for estimating profile of hot rolled sheet and rolling controller

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Publication number
JPH10328723A
JPH10328723A JP9146312A JP14631297A JPH10328723A JP H10328723 A JPH10328723 A JP H10328723A JP 9146312 A JP9146312 A JP 9146312A JP 14631297 A JP14631297 A JP 14631297A JP H10328723 A JPH10328723 A JP H10328723A
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JP
Japan
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profile
stand
thermal crown
estimating
rolling mill
Prior art date
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Pending
Application number
JP9146312A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takao Ono
孝雄 尾野
Yasunori Katayama
恭紀 片山
Susumu Kitani
進 木谷
Hajime Hida
元 飛田
Satoru Hattori
哲 服部
Yutaka Saito
裕 斉藤
Hiromi Inaba
博美 稲葉
Kenichi Yasuda
健一 安田
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Hitachi Ltd
Hitachi Information and Control Systems Inc
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi Information and Control Systems Inc
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To estimate the sheet profile of each stand of a tandem rolling mill without using a profile meter, and to enable the fine profile control of each stand. SOLUTION: The profile meters are installed on the inlet side of a first stand and the outlet side of the final stand of the rolling mill 1. The mechanical profile change of a work roll, caused by an actuator operation, is calculated by a mechanical change profile model calculating mechanism 6 as the function of the change of each operation quantity by a sensor 3. A thermal crown quantity by the thermal expansion of the work roll, is found from the measured values of plate thickness, rolling load and roll gap by the sensor 3 by a thermal crown calculating mechanism 7. From the fluctuations of these mechanical profile change and the thermal crown quantity, the work roll profile of each stand, that is, the sheet profile on the outlet side of the stand is estimated. Further, an influence coefficient of the sheet profile at the outlet side of each stand on the final stand, is learned by a learning mechanism 9, and it is used as a control parameter.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は鉄鋼プラントの圧延
機制御システムに係わり、特に数式モデルによる圧延板
プロファイルの推定方法と、その推定値に基づくプロフ
ァイル制御方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rolling mill control system for a steel plant, and more particularly to a method for estimating a profile of a rolled sheet using a mathematical model and a profile control method based on the estimated value.

【0002】[0002]

【従来の技術】圧延板の形状(伸び率)やプロファイル
(幅方向への板厚分布)を良好に管理すると、生産性の
向上や製品品質の向上が可能になる。形状不良は長手方
向伸び率の不均一による平坦度不良によって生じる。ま
た、プロファイル不良は、ロールの弾性たわみやサーマ
ルクラウンによる板クラウン(ボディクラウン)、上下
ロールの不平行から生じるウエッジ、板幅端部のエッジ
ドロップ、ロールの局部摩耗によるハイスポットなどに
起因する。特に、多くの要因が複雑に絡み合って発生す
るエッジドロップは、板幅方向圧延荷重の不均一を生じ
て圧延板が蛇行したり、製品板厚に満たない部分のトリ
ミングが必要になるなど、生産上の問題が大きい。
2. Description of the Related Art Good control of the shape (elongation) and profile (thickness distribution in the width direction) of a rolled sheet makes it possible to improve productivity and product quality. The poor shape is caused by poor flatness due to uneven elongation in the longitudinal direction. In addition, the profile failure is caused by a plate crown (body crown) due to elastic deformation of the roll, a thermal crown, a wedge resulting from non-parallelity of upper and lower rolls, an edge drop at a plate width end, a high spot due to local wear of the roll, and the like. In particular, edge drop, which occurs when many factors are intertwined in a complicated manner, causes uneven rolling force in the width direction of the roll, which causes the rolled plate to meander, and requires trimming of the part less than the product thickness. The above problem is great.

【0003】従来の多段圧延機では、伸び率の制御であ
る形状制御を後段スタンドで行っている。また、プロフ
ァイルは各スタンドの出側プロファイルの瞬時値が不明
のため、予め決定したプリセット値を用い、各スタンド
のアクチュエータである中間ロールベンダ、ワークロー
ルベンダ、ワークロールシフトの動作量を定めて制御し
ている。このプロファイル制御のなかで、特に板端部の
プロファイル形状の制御をエッジドロップ制御と呼び、
板端部のプロファイルのみを測定するエッジドロップ計
を用いた制御が行われている。
[0003] In a conventional multi-high rolling mill, shape control, which is control of elongation, is performed by a post stand. In addition, since the instantaneous value of the outlet profile of each stand is unknown, the preset value is used to determine the amount of movement of the intermediate roll bender, work roll bender, and work roll shift that are actuators of each stand. doing. In this profile control, especially control of the profile shape of the plate edge is called edge drop control,
Control using an edge drop meter that measures only the profile of the plate edge is performed.

【0004】例えば、特開昭60−12213号には、
多段スタンドの少なくとも第1スタンドにテーパー部を
もつワークロールを、また、少なくとも最終スタンドに
プレーンなワークロールを備え、最終スタンド出側の圧
延板のエッジドロップ量を測定し、この測定値と目標値
の偏差に基づいてテーパー部のあるワークロールの板幅
方向におけるシフト量を制御することが開示されてい
る。また、特開平4−200814号では、テーパー部
をもつワークロールの最後のスタンド出側のエッジドロ
ップ量を測定し、この測定値と中間目標値の偏差に基づ
いて当該ワークロールのシフト量を制御し、さらに、最
終スタンドのエッジドロップ量を測定し、この測定値と
最終目標値の偏差に基づいて上記の中間目標値を変更す
ることが開示されている。
For example, JP-A-60-12213 discloses that
A work roll having a tapered portion is provided at least in the first stand of the multi-stage stand, and a plain work roll is provided at least in the final stand. The edge drop amount of the rolled plate on the exit side of the final stand is measured. It is disclosed that a shift amount of a work roll having a tapered portion in a plate width direction is controlled based on a deviation of the work roll. In Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-200814, the edge drop amount of the last stand exit side of a work roll having a tapered portion is measured, and the shift amount of the work roll is controlled based on a deviation between the measured value and an intermediate target value. Further, it is disclosed that the edge drop amount of the final stand is measured, and the intermediate target value is changed based on a deviation between the measured value and the final target value.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】従来のプロファイル制
御やエッジドロップ制御では、プロファイル計やエッジ
ドロップ計はX線装置を用いるため高価で、その利用に
は大きな制約があった。また、走査などの可動部がある
ため大型で、中間スタンドへ配置するとスタンド間距離
が大になり、長手方向の板厚制御(AGC)などを困難
にするという問題がある。したがって、現状は第1スタ
ンドの入側と最終スタンドの出側のみに配置しており、
特開平4−200814号のような中間スタンドへの配
置には困難がある。
In the conventional profile control and edge drop control, since the profile meter and the edge drop meter use an X-ray apparatus, they are expensive, and their use is greatly restricted. In addition, there is a problem that a movable portion for scanning or the like is large, and if the movable portion is arranged on an intermediate stand, the distance between the stands becomes large, making it difficult to control the thickness in the longitudinal direction (AGC). Therefore, at present, only the entrance side of the first stand and the exit side of the last stand are arranged,
There is a difficulty in arranging it on an intermediate stand as in JP-A-4-200814.

【0006】このように、現状では中間スタンド出側の
プロファイル測定には困難が多く、第1スタンド入側と
最終スタンド出側からの計測情報を一括して用いて制御
量を決め、各スタンドに所定の比率で分配する方式をと
っている。このため、各スタンドにおけるきめ細かなプ
ロファイル制御ができず、クラウンやエッジドロップに
対する高精度の制御を実現し得ていない。これはタンデ
ム圧延機が持っているプロファイル制御能力を、十分に
利用できていないという問題でもある。
As described above, at present, it is often difficult to measure the profile on the exit side of the intermediate stand, and the control amount is determined by collectively using the measurement information from the entrance side of the first stand and the exit side of the last stand. The distribution is performed at a predetermined ratio. For this reason, fine profile control in each stand cannot be performed, and high-precision control for crown and edge drop cannot be realized. This is also a problem that the profile control ability of the tandem rolling mill cannot be fully utilized.

【0007】本発明の目的は、従来技術の現状に鑑み、
複数スタンドからなる圧延機システムの各スタンド出側
の板プロファイルを、数値モデルによって推定する方法
及び観測器を提供し、それによって各スタンドのアクチ
ュエータに最適なフィードバック制御を適用し、良好な
プロファイル制御を実現することにある。
[0007] The object of the present invention, in view of the state of the prior art,
The present invention provides a method and an observer for estimating a plate profile of each stand exit side of a rolling mill system composed of a plurality of stands by a numerical model, thereby applying optimal feedback control to an actuator of each stand to achieve good profile control. Is to make it happen.

【0008】なお、以下に説明する本発明のプロファイ
ル推定方法は板端部のエッジドロップの形状を含み、ま
た、プロファイル制御はエッジドロップ制御を含む広い
意味に用いている。
The profile estimation method of the present invention described below includes the shape of the edge drop at the plate edge, and the profile control is used in a broad sense including the edge drop control.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的は、複数スタン
ドからなる圧延制御システムにおいて、制御対象となる
圧延板プロファイルの変動を、アクチュエータの操作量
に起因するワークロールの弾性変化による機械的変形プ
ロファイルと、ワークロールの熱膨張に起因するサーマ
ルクラウンとの合成変化と捕え、機械的変形プロファイ
ルとサーマルクラウンの各々の数式モデルを構築して、
各スタンド出側の板プロファイルを推定できるようにし
たことで達成される。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a rolling control system comprising a plurality of stands, in which a variation in a rolled plate profile to be controlled is controlled by a mechanical deformation profile caused by a change in elasticity of a work roll caused by an operation amount of an actuator. And, capture and capture the synthetic change with the thermal crown caused by the thermal expansion of the work roll, and construct each mathematical model of the mechanical deformation profile and the thermal crown,
This is achieved by making it possible to estimate the plate profile on the exit side of each stand.

【0010】また、上記目的は、複数スタンドの各出側
の板プロファイルをリアルタイムに推定して、各スタン
ドのアクチュエータに独立したフィードバック制御を適
用し、アクチュエータの複合動作によるきめ細かで応答
性の高いプロファイル制御を可能にする圧延制御システ
ムを実現したことで達成される。
Another object of the present invention is to estimate the profile of each outlet side of a plurality of stands in real time, apply independent feedback control to the actuator of each stand, and provide a fine and highly responsive profile by the combined operation of the actuators. This is achieved by realizing a rolling control system that enables control.

【0011】機械的変形プロファイルモデルは、前記機
械的変形プロファイルを各段のアクチュエータの動作量
偏差の関数とみなし、ワークロールや中間ロールのロー
ルベンダとロールシフト及びワークロールのレベリング
の各々の偏差を基にプロファイルを計算する。
The mechanical deformation profile model considers the mechanical deformation profile as a function of the operation amount deviation of the actuator at each stage, and calculates the deviation between the roll bender of the work roll and the intermediate roll, the roll shift and the leveling of the work roll. Calculate the profile based on it.

【0012】サーマルクラウンモデルは、サーマルクラ
ウンをロールギャップの測定値と設定値の偏差とみな
し、スタンド毎にロールギャップ、圧延荷重及び出側板
厚の計測値を基にして、代表点(板厚計測点)のサーマ
ルクラウン量を計算する。さらに、幅方向の分布を持つ
影響係数によって、サーマルクラウン量を幅方向に展開
する。前記影響係数は学習によって更新される。
The thermal crown model regards the thermal crown as the deviation between the measured value of the roll gap and the set value, and uses a representative point (thickness measurement) for each stand based on the measured values of the roll gap, rolling load and exit side thickness. Calculate the thermal crown amount of point (1). Further, the thermal crown amount is developed in the width direction by the influence coefficient having the distribution in the width direction. The influence coefficient is updated by learning.

【0013】本発明の構成によれば、各段の機械的変形
プロファイルの計算値とサーマルクラウンの計算値に前
記影響係数を乗じた総和から、最終スタンドのワークロ
ールプロファイルが求まる。さらに、この計算によるワ
ークロールプロファイルと、計測による最終スタンド出
側の板プロファイルとの誤差を、サーマルクラウンによ
る影響分として、前記影響係数を学習によって更新し、
新たなワークロールプロファイルの計算に用いる。
According to the structure of the present invention, the work roll profile of the final stand can be obtained from the sum of the calculated value of the mechanical deformation profile of each stage and the calculated value of the thermal crown multiplied by the influence coefficient. Further, the error between the work roll profile by this calculation and the plate profile on the exit side of the final stand by the measurement is taken as the influence of the thermal crown, and the influence coefficient is updated by learning.
Used to calculate a new work roll profile.

【0014】図20は、本発明におけるサーマルクラウ
ンとプロファイル推定の基本概念を示す説明図である。
同図(a)のように、熱膨張を起こしていない1対のロ
ール2001の中心間の距離がS'で、圧延板の出側板
厚がhとなる。圧延加工によって熱膨張を起こした1対
のロール2002は、幅方向中央部を最大として板端方
向が細くなるように変形するので、出側板厚をhとする
ためにはロール中心間距離をSαだけ広げる。この広げ
た量Sαを、本発明ではサーマルクラウン量(STC)と
定義している。
FIG. 20 is an explanatory diagram showing the basic concept of thermal crown and profile estimation in the present invention.
As shown in FIG. 3A, the distance between the centers of the pair of rolls 2001 that has not undergone thermal expansion is S ′, and the exit side thickness of the rolled plate is h. The pair of rolls 2002 that have undergone thermal expansion by rolling are deformed so that the plate edge direction becomes thinner with the center in the width direction as the maximum. Just spread out. This expanded amount Sα is defined as a thermal crown amount (STC) in the present invention.

【0015】また、ワークロールプロファイルの計算機
構2003では、アクチュエータの動作量偏差とサーマ
ルクラウン量からワークロールプロファイル2004を
求める。これを最終スタンドの計測形状2005と比較
して、その誤差2006をサーマルクラウンによる影響
分として学習機構2007で学習し、その結果として求
められる影響係数2008は、計算機構2003にフィ
ードバックされる。学習によって更新される影響係数
が、新たなワークロールプロファイルの計算に用いられ
て、プロファイル制御の精度を向上させる。
The work roll profile calculation mechanism 2003 calculates a work roll profile 2004 from the deviation of the operation amount of the actuator and the thermal crown amount. This is compared with the measured shape 2005 of the final stand, and the error 2006 is learned by the learning mechanism 2007 as the influence of the thermal crown. The resulting effect coefficient 2008 is fed back to the calculation mechanism 2003. The influence coefficient updated by learning is used for calculation of a new work roll profile to improve the accuracy of profile control.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照しながら詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0017】図1は、本発明を適用する圧延制御システ
ムの全体構成を示す。制御対象となる複数スタンドから
なる圧延機システム1、各スタンドを駆動するアクチュ
エータ2、アクチュエータ2の状態を含む各スタンドの
状態量を検出するセンサ3、圧延される板材の動きを基
準にセンサ3の情報を収集するトラッキング処理機構
4、収集した情報を格納しておくトラッキングデータテ
ーブル5、後述するパラメータテーブル10、パラメー
タデータテーブル10の値を基に、圧延機システム1の
動作点を求めるセットアップ機構11、パラメータデー
タテーブル10の値を基に、フィードバック制御の各種
の動作設定パラメータを決定する制御系設計ツール1
2、セットアップ機構11と制御系設計ツール12の情
報を基に、圧延機システム1の動作指令をアクチュエー
タ2に対して出力するフィードバック制御機構13を有
している。
FIG. 1 shows the overall configuration of a rolling control system to which the present invention is applied. A rolling mill system 1 including a plurality of stands to be controlled, an actuator 2 for driving each stand, a sensor 3 for detecting a state quantity of each stand including a state of the actuator 2, a sensor 3 based on the movement of a plate material to be rolled A tracking processing mechanism 4 for collecting information; a tracking data table 5 for storing the collected information; a parameter table 10 to be described later; and a setup mechanism 11 for obtaining an operating point of the rolling mill system 1 based on values of the parameter data table 10. Control system design tool 1 that determines various operation setting parameters of feedback control based on the values of parameter data table 10
2, a feedback control mechanism 13 that outputs an operation command of the rolling mill system 1 to the actuator 2 based on information of the setup mechanism 11 and the control system design tool 12.

【0018】さらに、本実施形態の特有な構成として、
トラッキングデータテーブル5のアクチュエータ状態量
を用いてワークロールの機械的変化を計算する機械的変
化プロファイルモデル計算機構6、トラッキングデータ
テーブル5の計測板厚などを用いてサーマルクラウン量
を計算するサーマルクラウン計算機構7、機械的変化プ
ロファイルモデル計算機構6とサーマルクラウン計算機
構7の情報を格納しておく板プロファイルデータテーブ
ル8、トラッキングデータテーブル5と板プロファイル
データテーブル8の情報を用いて、後述する制御パラメ
ータの学習を行うパラメータ学習機構9、その学習結果
を格納しておくパラメータデータテーブル10から構成
される。
Further, as a unique configuration of this embodiment,
A mechanical change profile model calculation mechanism 6 for calculating a mechanical change of a work roll using the actuator state amount of the tracking data table 5, and a thermal crown calculation for calculating a thermal crown amount using a measured plate thickness of the tracking data table 5. Using the information of the plate profile data table 8, the tracking data table 5, and the plate profile data table 8 for storing information of the mechanism 7, the mechanical change profile model calculation mechanism 6, and the thermal crown calculation mechanism 7, control parameters to be described later are used. And a parameter data table 10 for storing the learning results.

【0019】図2は、タンデム圧延機システムの各スタ
ンドの構造を示す。ここでは6段の圧延機を用いて説明
する。6段圧延機は1対のワークロール1101、1対
の中間ロール1102、1対のバックアップロール11
03から構成される。圧延板1104は1対のワークロ
ール1101の間に挟まれ、1対のバックアップロール
1103の左右に圧延荷重を与えることで圧延を行う。
FIG. 2 shows the structure of each stand of the tandem rolling mill system. Here, description will be made using a six-stage rolling mill. The six-high rolling mill includes a pair of work rolls 1101, a pair of intermediate rolls 1102, and a pair of backup rolls 11
03. The rolling plate 1104 is sandwiched between a pair of work rolls 1101 to perform rolling by applying a rolling load to the left and right of the pair of backup rolls 1103.

【0020】この圧延機のアクチュエータの動作で、特
にプロファイル制御に関係するものはロールベンディン
グ、ロールシフト及びレベリングである。図3に、アク
チュエータによるロールの動きを示す。同図(a)のよ
うに、テーパ部1201を有しているワークロール11
01の動作を説明する。
The operations of the actuator of the rolling mill, particularly those related to the profile control are roll bending, roll shift, and leveling. FIG. 3 shows the movement of the roll by the actuator. A work roll 11 having a tapered portion 1201 as shown in FIG.
01 will be described.

【0021】(b)はワークロールベンダを示し、ワー
クロール1101の軸にベンディング力FWを与える
と、ワークロール1101に垂直方向の撓み変形が生
じ、これに従って圧延板1104のプロファイルが変化
する。図示を省略している中間ロールベンダについても
同様のことが言える。
FIG. 2B shows a work roll bender. When a bending force FW is applied to the axis of the work roll 1101, the work roll 1101 undergoes vertical bending deformation, and the profile of the rolled plate 1104 changes accordingly. The same can be said for intermediate roll vendors not shown.

【0022】(c)はワークロールシフトを示し、テー
パ部1201をもつワークロール1101を水平方向に
SWだけ動かすと、テーパ部1201と接触する部分が
テーパに従って変形し、圧延板1104のプロファイル
が変化する。中間ロールシフトについても同様のことが
言える。なお、エッジドロップ制御は主としてロールシ
フトによって行われる。
(C) shows a work roll shift. When the work roll 1101 having the tapered portion 1201 is moved by SW in the horizontal direction, the portion in contact with the tapered portion 1201 is deformed according to the taper, and the profile of the rolled plate 1104 changes. I do. The same can be said for the intermediate roll shift. The edge drop control is mainly performed by a roll shift.

【0023】(d)はレベリングを示し、バックアップ
ロール1103に与える圧延荷重の左右の合計を一定に
して左右の荷重値P1,P2を変化させると、ワークロ
ール1101にかかる荷重の板幅方向の分布が変化し、
ワークロール1101が垂直方向にLEV だけ傾き、この
傾きLEV に沿って圧延板1104板材のプロファイルが
変化する。
(D) shows the leveling. When the left and right load values P1 and P2 are changed while keeping the total of the left and right rolling loads applied to the backup roll 1103 constant, the distribution of the load applied to the work roll 1101 in the plate width direction is obtained. Changes,
The work roll 1101 is vertically inclined by LEV, and the profile of the rolled plate 1104 changes along this inclination LEV.

【0024】各スタンドで、このようなアクチュエータ
によるきめ細かな操作が行われると、幅方向の板厚制
御、すなわちエッジドロップを含む精度の高いプロファ
イル制御が可能になる。このためには、各スタンド出側
の板プロファイルが必要で、これを基に各スタンドのア
クチュエータをフィードバック制御機構13によって操
作する。本実施形態では、制御対象である板プロファイ
ルの変化を、以下のように数式でモデル化し、プロファ
イル計を用いることなくアルタイムに推定する。
When a fine operation by such an actuator is performed at each stand, the thickness control in the width direction, that is, the profile control with high accuracy including the edge drop can be performed. For this purpose, a plate profile on the exit side of each stand is required, and based on this, the actuator of each stand is operated by the feedback control mechanism 13. In the present embodiment, the change of the plate profile to be controlled is modeled by the following mathematical expression, and is estimated in real time without using a profile meter.

【0025】図4は、圧延板モデルの座標を示す説明図
である。圧延板1104を数式モデルとして扱う場合、
板幅方向に座標軸xをとる。座標軸xの原点は圧延板1
104の板幅方向の中心(x=x0=0)である。圧延
板1104の板幅をbwとすると、板端の座標xは(b
w/2),(−bw/2)となる。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing the coordinates of the rolled plate model. When treating the rolled plate 1104 as a mathematical model,
The coordinate axis x is set in the plate width direction. The origin of coordinate axis x is rolled plate 1
104 is the center (x = x 0 = 0) in the plate width direction. Assuming that the width of the rolled plate 1104 is bw, the coordinate x of the plate end is (b
w / 2) and (−bw / 2).

【0026】例えば、数式モデルに用いる出側板プロフ
ァイルCro(x)は、板幅方向に分布を持つ出側板厚の分
布1301である。入側板プロファイルCre(x)や、ワ
ークロールプロファイルCrWRi(x)、さらには荷重分
布など、板幅方向に分布を持つすべての量についても、
同様の座標軸が設定される。
For example, the delivery plate profile Cro (x) used in the mathematical model is a delivery-side plate thickness distribution 1301 having a distribution in the plate width direction. For all quantities that have a distribution in the width direction, such as the entry side plate profile Cre (x), the work roll profile CrWRi (x), and the load distribution,
Similar coordinate axes are set.

【0027】図5は、圧延機制御の数式モデルを示す概
念図である。制御対象である板材の変形において、最終
スタンドの出側プロファイルは入側プロファイルと各ス
タンド出側プロファイルの影響によるものと考えると、
制御対象モデルが影響係数を含んだ数1によって表わさ
れる。なお、各スタンドのワークロールプロファイルC
rWRi(x)は、各々の出側板プロファイルとみなすこと
ができる。
FIG. 5 is a conceptual diagram showing a mathematical model of rolling mill control. In the deformation of the plate material to be controlled, considering that the exit profile of the final stand is due to the influence of the entrance profile and the exit profiles of each stand,
The controlled object model is represented by Expression 1 including the influence coefficient. The work roll profile C of each stand
rWRi (x) can be considered as each outlet plate profile.

【0028】[0028]

【数1】 (Equation 1)

【0029】すなわち、最終スタンド(i=N)の出側
板プロファイルCro(x)は、第1スタンド入側板プロフ
ァイルCre(x)とその影響係数B、及び各スタンドのワ
ークロールプロファイルCrWRi(x)とその影響係数A
iの積和によって求めることができる。左辺の出側板プ
ロファイルCro(x)に対する右辺の各項の影響係数A
i、B、Dが制御パラメータである。なお、第3項は圧
延荷重の材料依存分Pf(x)による影響量で、材料が決
まれば予め計算できる値であり、本実施例では既知のも
のとして取り扱う。
That is, the exit side plate profile Cro (x) of the final stand (i = N) is the first stand entrance side plate profile Cre (x) and its influence coefficient B, and the work roll profile CrWRi (x) of each stand. Its influence coefficient A
It can be obtained by the sum of products of i. Influence coefficient A of each term on the right side on the exit side plate profile Cro (x) on the left side
i, B, and D are control parameters. The third term is the amount of influence of the rolling load due to the material-dependent component Pf (x), which is a value that can be calculated in advance when the material is determined, and is treated as a known value in this embodiment.

【0030】図6は、センサ情報を基に板プロファイル
データを求める処理の流れを示す。センサ3から出力さ
れた情報は、トラッキング処理機構4によってトラッキ
ングデータテーブル5に格納される。トラッキング処理
機構4は板材のマスフロー(単位幅あたりの板厚と速度
の積)一定に基づいて、圧延機システム1で圧延される
板材をm個の要素に分割して、各要素の通過している位
置をリアルタイムに追跡し、各スタンドを通過したとき
のセンサ情報を収集して、トラッキングデータテーブル
5に格納する。
FIG. 6 shows a flow of processing for obtaining plate profile data based on sensor information. Information output from the sensor 3 is stored in the tracking data table 5 by the tracking processing mechanism 4. The tracking processing mechanism 4 divides the sheet material to be rolled by the rolling mill system 1 into m elements based on a constant mass flow (the product of the sheet thickness and the speed per unit width) of the sheet material, and passes through each element. The current position is tracked in real time, and sensor information when passing through each stand is collected and stored in the tracking data table 5.

【0031】トラッキングデータテーブル5には、板材
の要素一つ一つに対応づけられた以下のデータが格納さ
れている。板速計より計測した入側板速veiと出側板速
voiと、付属のセンサより計測したアクチュエータ2の
各状態量偏差、すなわちΔFWi(ワークロールベン
ダ)、ΔFIi(中間ロールベンダ)、ΔSWi(ワークロ
ールシフト)、ΔSIi(中間ロールシフト)及びΔLEVi
(レベリング)と、板厚計より計測した出側板厚hi
と、荷重計より計測した荷重Piと、圧下位置センサ
(ロールギャップ計)より計測したロールギャップ計測
値Smiと、プロファイルメータより計測した入側板プロ
ファイルCre(x)及び出側板プロファイルCro(x)であ
る。
The tracking data table 5 stores the following data associated with each element of the plate material. Incoming sheet speed vei and outboard sheet speed voi measured by a sheet speed meter, and each state quantity deviation of actuator 2 measured by an attached sensor, ie, ΔFWi (work roll bender), ΔFIi (intermediate roll bender), ΔSWi (work roll) Shift), ΔSIi (intermediate roll shift) and ΔLEVi
(Leveling) and the output side thickness hi measured by the thickness gauge
And the load Pi measured by the load meter, the roll gap measurement value Smi measured by the rolling position sensor (roll gap meter), and the entrance side plate profile Cre (x) and the exit side plate profile Cro (x) measured by the profile meter. is there.

【0032】これらのデータのうち、入側板速vei、出
側板速voiはトラッキング処理機構4の中でトラッキン
グ処理に使用される。アクチュエータ2の各状態量偏差
は、機械的変化プロファイルモデル計算機構6に入力さ
れ、圧延機のワークロールの機械的作用によって生じた
機械的変化プロファイルCrMi(x)を計算し、板プロフ
ァイルデータテーブル8に格納される。出側板厚hi、
荷重Pi、ロールギャップ計測値Smiは、サーマルクラ
ウン計算機構7に入力され、サーマルクラウン量STCi
を計算し、板プロファイルデータテーブル8に格納され
る。入側板プロファイルCri(x)と出側板プロファイル
Cro(x)は、パラメータ学習機構9に入力されパラメー
タの学習処理に用いられる。
Of these data, the inboard speed vei and the outboard speed voi are used in the tracking processing in the tracking processing mechanism 4. Each state variable deviation of the actuator 2 is input to a mechanical change profile model calculation mechanism 6, which calculates a mechanical change profile CrMi (x) generated by the mechanical action of the work roll of the rolling mill, and obtains a plate profile data table 8 Is stored in Delivery side thickness hi,
The load Pi and the roll gap measurement value Smi are input to the thermal crown calculation mechanism 7, and the thermal crown amount STCi
Is calculated and stored in the plate profile data table 8. The incoming side plate profile Cri (x) and the outgoing side plate profile Cro (x) are input to the parameter learning mechanism 9 and used for parameter learning processing.

【0033】次に、数1の数式モデルにあり、直接検出
のできないワークロールプロファイルCrWRi(x)の推
定方法を説明する。ワークロールプロファイルCrWRi
(x)は、アクチュエータ操作に起因する機械的変化プロ
ファイルCrMi(x)と、ロールの熱膨張に起因するサー
マルクラウンSTCiから推定でき、数2によって表わさ
れる。
Next, a method of estimating the work roll profile CrWRi (x) which cannot be directly detected in the mathematical model of Formula 1 will be described. Work roll profile CrWRi
(x) can be estimated from the mechanical change profile CrMi (x) due to the actuator operation and the thermal crown STCi due to the thermal expansion of the roll, and is expressed by Equation 2.

【0034】[0034]

【数2】 (Equation 2)

【0035】機械的変化プロファイルCrMi(x)は、ワ
ークロールの機械的変形によって変化した板厚分布であ
る。上述のように、ロールベンダーやロールシフトなど
のアクチュエータ動作によって、圧延板と接する部分の
ワークロールの形状が変化し、これに応じて圧延板の形
状が変化する。したがって、CrMi(x)はアクチュエー
タの状態量偏差を変数とする関数Jとして、数3のよう
に表わされる。
The mechanical change profile CrMi (x) is a thickness distribution changed by the mechanical deformation of the work roll. As described above, the shape of the work roll at the portion in contact with the rolled plate changes due to the operation of the actuator such as a roll bender or a roll shift, and the shape of the rolled plate changes accordingly. Therefore, CrMi (x) is expressed as a function J using the state quantity deviation of the actuator as a variable, as shown in Expression 3.

【0036】[0036]

【数3】 (Equation 3)

【0037】図7は、機械的変化プロファイルモデル計
算機構の処理フローを示す。データ読み込み処理601
では、トラッキングデータテーブル5からロールプロフ
ァイルモデルの計算に必要なアクチュエータ状態量の偏
差を読み込む。
FIG. 7 shows a processing flow of the mechanical change profile model calculation mechanism. Data reading processing 601
Then, the deviation of the actuator state quantity required for calculating the roll profile model is read from the tracking data table 5.

【0038】計算処理602では、数3を計算して、ワ
ークロールの機械的作用によって生じたプロファイルC
rMi(x)を求める。データ書き込み処理603では、計
算処理602の結果であるCrMi(x)を板プロファイル
データテーブル8に格納する。なお、図中における実線
の矢印は処理の流れ、点線の矢印はデータの流れをそれ
ぞれ示す。
In the calculation process 602, the equation (3) is calculated, and the profile C generated by the mechanical action of the work roll is calculated.
Find rMi (x). In the data writing process 603, CrMi (x) that is the result of the calculation process 602 is stored in the plate profile data table 8. In the drawing, solid arrows indicate the flow of processing, and dotted arrows indicate the flow of data.

【0039】一方、数2のサーマルクラウン量STCiは
ロールの熱膨張によって生じる。この熱膨張は、圧延板
の圧延変形によって発生した熱がロールに伝わり、ロー
ル温度が上昇して生じるもので、幅方向に分布を持つ。
したがって、サーマルクラウンも幅方向に分布を持つ。
しかし、数2で求めるサーマルクラウン量STCiは、幅
方向に分布を持たない代表点(板厚計測点)の値であ
る。
On the other hand, the thermal crown amount STCi of Equation 2 is generated by thermal expansion of the roll. This thermal expansion is caused by the heat generated by rolling deformation of the rolled sheet being transmitted to the rolls and increasing the roll temperature, and has a distribution in the width direction.
Therefore, the thermal crown also has a distribution in the width direction.
However, the thermal crown amount STCi obtained by Equation 2 is a value of a representative point (plate thickness measurement point) having no distribution in the width direction.

【0040】サーマルクラウン量STCiはサーマルクラ
ウンの変動分であり、圧下位置センサで計測したロール
ギャップSmiからロールギャップ設定値Siを差し引い
たもので、数4で表わすことができる。
The thermal crown amount STCi is a variation of the thermal crown, which is obtained by subtracting the roll gap set value Si from the roll gap Smi measured by the rolling position sensor, and can be expressed by Equation 4.

【0041】[0041]

【数4】 (Equation 4)

【0042】ここで、ロールギャップ設定値Siは、ゲ
ージメータによる出側板厚hiと荷重計による荷重Piか
ら、数5を変形した数6により算出できる。このよう
に、ロールギャップ計測値Smiとゲージメータ計測値h
iを利用して、ロールギャップ設定値Siとサーマルクラ
ウンSTCiの分離を行うと、数7によってサーマルクラ
ウン量STCiを求めることができる。
Here, the roll gap set value Si can be calculated from Expression 6 obtained by transforming Expression 5 from the outlet plate thickness hi measured by a gauge meter and the load Pi measured by a load meter. Thus, the roll gap measured value Smi and the gauge meter measured value h
When the roll gap set value Si and the thermal crown STCi are separated by using i, the thermal crown amount STCi can be obtained from Expression 7.

【0043】[0043]

【数5】 (Equation 5)

【0044】[0044]

【数6】 (Equation 6)

【0045】[0045]

【数7】 (Equation 7)

【0046】ただし、Ki:ミル剛性値であり、ここで
は既知のものとして取り扱う。
Here, Ki is a mill stiffness value, which is treated as a known value here.

【0047】図8は、サーマルクラウン計算機構の処理
フローを示す。データ読み込み処理701では、トラッ
キングデータテーブル5からサーマルクラウン量STCi
の計算に必要な出側板厚hi、荷重Pi、ロールギャップ
計測値Smiを読み込む。
FIG. 8 shows a processing flow of the thermal crown calculation mechanism. In the data reading process 701, the thermal crown amount STCi is obtained from the tracking data table 5.
Read out sheet thickness hi, load Pi, and roll gap measurement value Smi required for the calculation of.

【0048】計算処理702では、数6を計算してロー
ルギャップ設定値Siを求める。計算処理703では、
数7を計算してサーマルクラウン量STCiを求める。デ
ータ書き込み処理704では、計算処理703の結果で
あるSTCiを板プロファイルデータテーブル8に格納す
る。
In the calculation process 702, the roll gap set value Si is obtained by calculating the formula (6). In the calculation processing 703,
Equation 7 is calculated to determine the thermal crown amount STCi. In the data writing process 704, STCi, which is the result of the calculation process 703, is stored in the plate profile data table 8.

【0049】次に、数1のパラメータである影響係数A
i,Bの学習処理を説明する。ここでは、機械的変化プ
ロファイルCrWRi(x)を求め、予め基準となる点x=
xo(例えば、板幅方向中心点)を決めておいて、その
条件下で数1を基に、学習処理(1)によってパラメー
タAi、Bを求める。この基準点はサーマルクラウンST
Ciの代表点と同位置である。
Next, the influence coefficient A, which is a parameter of the equation 1,
The learning process of i and B will be described. Here, a mechanical change profile CrWRi (x) is obtained, and a reference point x =
xo (for example, the center point in the plate width direction) is determined, and under these conditions, parameters Ai and B are obtained by learning process (1) based on Equation 1. This reference point is the thermal crown ST
It is the same position as the representative point of Ci.

【0050】次に、最終スタンド出側プロファイルCro
(x)の中で、サーマルクラウンSTCiのみが影響してい
る影響量Cro'を、数8によって求める。この影響量Cr
o'の幅方向分布をもつ影響量Cro'(x)を求めるため
に、この数8と、数2を数1に代入して整理した数9と
から、数10に変形する。
Next, the final stand exit side profile Cro
In (x), the influence amount Cro ', which is affected only by the thermal crown STCi, is obtained by the following equation (8). This influence amount Cr
In order to obtain the influence amount Cro '(x) having the width distribution o', the equation 8 and the equation 9 obtained by substituting the equation 2 into the equation 1 are transformed into the equation 10.

【0051】[0051]

【数8】 (Equation 8)

【0052】[0052]

【数9】 (Equation 9)

【0053】[0053]

【数10】 (Equation 10)

【0054】ところで、数1のモデルにおいて誤差成し
にパラメータAi,Bが求められれば、数1は等式とし
て成立し、数8を基に数1の変形である数9を数10の
ように変形させても、影響量Cro'(x)は幅方向に分布
を持たず、その幅方向展開は不可能となる。しかし、実
際にはサーマルクラウンが幅方向の分布を持つことか
ら、学習処理(1)で求めた幅方向に分布を持たないA
iを使用すると、数1は幅方向全体でみると等式として
成立しない。すなわち、サーマルクラウンに起因する誤
差によって、数10における影響量Cro'(x)は幅方向
に分布を持つ展開が可能になる。
By the way, if the parameters Ai and B are obtained without error in the model of the equation (1), the equation (1) is established as an equation, and the equation (9) which is a modification of the equation (1) based on the equation (8) is represented by the equation (10). , The influence amount Cro '(x) does not have a distribution in the width direction, and it is impossible to expand the width direction. However, since the thermal crown actually has a distribution in the width direction, A which does not have a distribution in the width direction obtained in the learning process (1).
When i is used, Equation 1 does not hold as an equation when viewed in the entire width direction. That is, due to the error caused by the thermal crown, the influence amount Cro '(x) in Expression 10 can be developed with a distribution in the width direction.

【0055】そこで、上記の幅方向展開によって、サー
マルクラウンに起因する影響係数Aiの誤差をなくすよ
うに、学習処理(2)が行われる。すなわち、パラメー
タAiは基準点xoについて求めた基準値Aioとその偏
差Ai(x)の和として、数11により求める。
Therefore, the learning process (2) is performed so as to eliminate the error of the influence coefficient Ai caused by the thermal crown by the development in the width direction. That is, the parameter Ai is obtained by the equation 11 as the sum of the reference value Aio obtained for the reference point xo and its deviation Ai (x).

【0056】[0056]

【数11】 [Equation 11]

【0057】なお、サーマルクラウン推定量を板幅方向
に展開する、数8〜数11の一連の式を、サーマルクラ
ウンモデルと呼ぶ。
A series of equations (8 to 11) for expanding the estimated thermal crown amount in the sheet width direction is called a thermal crown model.

【0058】図9は、パラメータ学習機構の処理フロー
を示す。上記のように、パラメータ学習機構9はパラメ
ータAi,Bと、Aiのサーマルクラウン影響分につい
ての幅方向の偏差Ai(x)を学習によって求める。
FIG. 9 shows a processing flow of the parameter learning mechanism. As described above, the parameter learning mechanism 9 obtains the parameters Ai, B and the deviation Ai (x) in the width direction with respect to the thermal crown influence of Ai by learning.

【0059】まず、ワークロールプロファイル計算処理
901で、機械的変化プロファイルモデル計算機構6と
サーマルクラウン計算機構7の結果から、数2によりワ
ークロールプロファイルCrWRi(x)を求める。
First, in the work roll profile calculation processing 901, a work roll profile CrWRi (x) is obtained from the result of the mechanical change profile model calculation mechanism 6 and the thermal crown calculation mechanism 7 according to equation (2).

【0060】次に、パラメータ学習処理(1)902
で、基準点xoに対するパラメータAi,Bを、後述のよ
うに回帰推定によって求める。計算処理903は、パラ
メータAi(x)を求めるための準備として、サーマルク
ラウン影響分Cro'(x)を後述のように求める。最後
に、パラメータ学習処理(2)904で、サーマルクラ
ウン影響分Cro'(x)を反映して、パラメータAiのサー
マルクラウン影響分についての偏差であり、幅方向に分
布をもつパラメータAi(x)を、後述のように回帰推定
によって求める。以下、パラメータ学習機構9における
各処理を詳細に説明する。
Next, parameter learning processing (1) 902
Then, the parameters Ai and B for the reference point xo are obtained by regression estimation as described later. In the calculation processing 903, as a preparation for obtaining the parameter Ai (x), the thermal crown influence component Cro '(x) is obtained as described later. Finally, in the parameter learning process (2) 904, the parameter Ai (x) is a deviation of the parameter Ai with respect to the thermal crown influence, which reflects the thermal crown influence Cro '(x), and has a distribution in the width direction. Is obtained by regression estimation as described later. Hereinafter, each process in the parameter learning mechanism 9 will be described in detail.

【0061】図10は、ワークロールプロファイル計算
の処理フローを示す。ワークロールプロファイル計算処
理901は、データ読み込み処理9011で、板プロフ
ァイルデータテーブル8からCrMi(x)及びSTCiを読
み込む。
FIG. 10 shows a processing flow of work roll profile calculation. The work roll profile calculation processing 901 reads CrMi (x) and STCi from the plate profile data table 8 in a data reading processing 9011.

【0062】ワークロールプロファイル計算処理901
2は数2を計算する。データ書き込み処理9013は、
計算結果のCrWRi(x)を板プロファイルデータテーブ
ル8に格納する。この処理9011から処理9013
を、トラッキング処理における圧延板の分割要素1つに
対応するデータを1単位として、必要な回数分だけ繰り
返す。
Work roll profile calculation processing 901
2 calculates Equation 2. The data write processing 9013 includes:
The calculation result CrWRi (x) is stored in the plate profile data table 8. This processing 9011 to processing 9013
Is repeated as many times as necessary, with data corresponding to one divided element of the rolled plate in the tracking processing as one unit.

【0063】次に、パラメータ学習処理(1)を説明す
る。パラメータの学習方法には種々あるが、ここでは行
列を用いた回帰推定の方法を簡単に説明する。この方法
は例えば、文献「回帰分析の基礎(早川毅著,朝倉書
店,1986年12月,p52〜p80)」などに周知
である。
Next, the parameter learning process (1) will be described. There are various parameter learning methods. Here, a method of regression estimation using a matrix will be briefly described. This method is well known, for example, in the literature "Basic of regression analysis (Takeshi Hayakawa, Asakura Shoten, December 1986, p52-p80)".

【0064】変数yiがn個の観測値(xi1
i2,...,xin)と数12の関係にあり、さらに数1
3の行列式によって記述できるとする。
The variable y i has n observations (x i1 ,
x i2 ,..., x in ) and Equation 12;
Suppose that it can be described by the determinant of 3.

【0065】[0065]

【数12】 (Equation 12)

【0066】[0066]

【数13】 (Equation 13)

【0067】ここで、数13におけるyを従属変数ベク
トル、Xを独立変数行列、eを誤差変数ベクトル、bを
回帰係数ベクトルと呼ぶ。
Here, y in Equation 13 is called a dependent variable vector, X is an independent variable matrix, e is an error variable vector, and b is a regression coefficient vector.

【0068】回帰推定量を求める最小2乗法は、誤差ベ
クトルの長さの平方和を最小にすることである。誤差ベ
クトルの長さの平方和を最小にする回帰係数ベクトル
は、数14の回帰係数推定ベクトルb*で表わされる。
The least squares method for obtaining the regression estimator is to minimize the sum of the squares of the length of the error vector. A regression coefficient vector that minimizes the sum of squares of the length of the error vector is represented by a regression coefficient estimation vector b * in Expression 14.

【0069】[0069]

【数14】 [Equation 14]

【0070】以下で述べる学習とは、各種データより従
属変数ベクトルyと独立変数行列Xを作り、数14より
回帰係数推定ベクトルb*を求めることをいう。
The learning described below means that a dependent variable vector y and an independent variable matrix X are created from various data, and a regression coefficient estimation vector b * is obtained from Expression 14.

【0071】パラメータ学習処理(1)において学習の
対象となる式は、数1をx=xoとして、数12の形式
に合わせた数15である。
The expression to be learned in the parameter learning process (1) is Expression 15 in which Expression 1 is set to x = xo and Expression 12 is adjusted.

【0072】[0072]

【数15】 (Equation 15)

【0073】式中の変数の添字jは、数12中の変数i
と同様のもので、トラッキング処理によるj番目の観測
値であることを示す。
The subscript j of the variable in the expression is the variable i in the equation 12.
Indicates that the value is the j-th observation value obtained by the tracking processing.

【0074】数15は、数13及び数14の形式に合わ
せて、数16〜数18で記述できる。
Expression 15 can be described by Expressions 16 to 18 according to the formats of Expressions 13 and 14.

【0075】[0075]

【数16】 (Equation 16)

【0076】[0076]

【数17】 [Equation 17]

【0077】[0077]

【数18】 (Equation 18)

【0078】図11は、パラメータ学習(1)の処理フ
ローを示す。処理9021では、数15のパラメータに
ついて学習計算を行う際に、板幅方向座標x=xoを決
定する。処理9022では、トラッキングデータテーブ
ル5からx=xoでのCre(x)およびCro(x)のデー
タ、板プロファイルデータテーブル8からx=xoでの
CrWRi(x)のデータを読み込む。
FIG. 11 shows a processing flow of parameter learning (1). In the process 9021, the board width direction coordinate x = xo is determined when performing the learning calculation for the parameter of Expression 15. In the process 9022, the data of Cre (x) and Cro (x) at x = xo from the tracking data table 5 and the data of CrWRi (x) at x = xo from the plate profile data table 8 are read.

【0079】処理9023は、数15のパラメータの回
帰推定計算における従属変数ベクトルyを数16により
決定する。同様に、処理9024は、独立変数行列Xを
数17により決定する。
In the process 9023, the dependent variable vector y in the regression estimation calculation of the parameter of the equation (15) is determined by the equation (16). Similarly, the process 9024 determines the independent variable matrix X by Expression 17.

【0080】処理9025は、数16と数17を基に、
数15を用いて回帰係数推定ベクトルを求める数18の
行列計算処理を行う。これにより、数15におけるパラ
メータAi、Bが求まる。
Processing 9025 is based on Equations 16 and 17,
A matrix calculation process of Expression 18 for obtaining a regression coefficient estimation vector using Expression 15 is performed. Thereby, the parameters Ai and B in Expression 15 are obtained.

【0081】データ書き込み処理9026では、パラメ
ータ学習処理9023から9025までの結果であるパ
ラメータAi、Bをパラメータデータテーブル10に格
納する。
In the data writing process 9026, the parameters Ai and B, which are the results of the parameter learning processes 9023 to 9025, are stored in the parameter data table 10.

【0082】次に、パラメータ学習機構9におけるサー
マルクラウン影響分Cro'(x)の計算処理を説明する。
図12に、計算処理903の処理フローを示す。データ
読み込み処理9031では、トラッキングデータテーブ
ル5からCre(x)、Cro(x)、板プロファイルデータテ
ーブル8からCrWRi(x)、パラメータデータテーブル
10からパラメータAi、Bを読み込む。
Next, the process of calculating the thermal crown influence component Cro '(x) in the parameter learning mechanism 9 will be described.
FIG. 12 shows a processing flow of the calculation processing 903. In the data reading process 9031, Cre (x) and Cro (x) are read from the tracking data table 5, CrWRi (x) is read from the plate profile data table 8, and parameters Ai and B are read from the parameter data table 10.

【0083】計算処理9032は、処理9031で読み
込んだデータを用いて、数10によりCro'(x)を計算
する。処理9033は、計算結果のCro'(x)を板プロ
ファイルデータテーブル8に格納する。この処理903
1から処理9033は、前述の圧延板の分割要素の1つ
に対応するデータを1単位として、必要な回数分だけ繰
り返す。
The calculation process 9032 calculates Cro ′ (x) by using the data read in the process 9031 according to Expression 10. The process 9033 stores the calculation result Cro '(x) in the plate profile data table 8. This processing 903
Steps 1 to 9033 are repeated as many times as necessary, using data corresponding to one of the above-described divided elements of the rolled sheet as one unit.

【0084】次に、パラメータ学習機構9におけるパラ
メータ学習処理(2)を説明する。パラメータ学習処理
(2)904において、学習の対象となる式は、数11
を数8に代入した数19と、数19でx=xk とし数1
2の形式に変換した数20、さらに数13及び数14の
形式に合わせて記述した数21〜数23である。なお、
数20のjは、トラッキングデータを時系列でみたとき
の順番を示す。
Next, the parameter learning process (2) in the parameter learning mechanism 9 will be described. In the parameter learning process (2) 904, the expression to be learned is expressed by the following equation (11).
Is substituted into Expression 8 and Expression 19 is obtained by setting x = x k in Expression 19 and Expression 1
Expression 20 converted to Expression 2 and Expressions 21 to 23 described according to Expressions 13 and 14 are also provided. In addition,
J in Equation 20 indicates the order when the tracking data is viewed in time series.

【0085】[0085]

【数19】 [Equation 19]

【0086】[0086]

【数20】 (Equation 20)

【0087】[0087]

【数21】 (Equation 21)

【0088】[0088]

【数22】 (Equation 22)

【0089】[0089]

【数23】 (Equation 23)

【0090】図13は、パラメータ学習処理(2)の処
理フローを示す。データ読み込み処理9041は、板プ
ロファイルデータテーブル8からSTCi、Cro'(x)、
パラメータデータテーブル10からAiを読み込む。
FIG. 13 shows a processing flow of the parameter learning processing (2). The data reading process 9041 is based on the plate profile data table 8 to set STi, Cro '(x),
Ai is read from the parameter data table 10.

【0091】処理9043は、数20のパラメータの回
帰推定計算における従属変数ベクトルyを数21により
決定する。処理9044は、同様にして独立変数行列X
を、数22により決定する。
In the process 9043, the dependent variable vector y in the regression estimation calculation of the parameter of Expression 20 is determined by Expression 21. The process 9044 is performed in the same manner as the independent variable matrix X
Is determined by Expression 22.

【0092】処理9045は、数21と数22を基に、
数23による回帰係数推定ベクトルを求める行列計算処
理で、これによって数20におけるパラメータAi
(xk)が求められる。
The processing 9045 is based on the equations (21) and (22).
This is a matrix calculation process for obtaining a regression coefficient estimation vector according to equation (23).
(X k ) is required.

【0093】処理9046は、パラメータ学習処理90
42から9045までの結果であるパラメータAi(xk)
をパラメータデータテーブル10に格納する。ここで、
処理9041から処理9045までは、前述のx=xk
についての学習処理を1単位として、必要な回数分だけ
繰り返す。
Processing 9046 is a parameter learning processing 90
Parameters Ai (x k ) resulting from 42 to 9045
Is stored in the parameter data table 10. here,
From the processing 9041 to the processing 9045, the above-mentioned x = x k
Is repeated as many times as necessary, with the learning process for as one unit.

【0094】このように、パラメータ学習機構9によっ
て学習処理され、パラメータデータテーブル10に格納
された制御パラメータAi,Bのデータは、セットアッ
プ機構11および制御系設計ツール12に渡される。こ
れにより、圧延機システム1のフィードバック制御機構
13は、制御対象が数1のモデルで表わされる制御を実
行することができる。
As described above, the data of the control parameters Ai and B that have been learned by the parameter learning mechanism 9 and stored in the parameter data table 10 are passed to the setup mechanism 11 and the control system design tool 12. Thereby, the feedback control mechanism 13 of the rolling mill system 1 can execute control in which the control target is represented by the model of Expression 1.

【0095】ここで、機械的変化プロファイルモデル計
算機構6とサーマルクラウン計算機構7及びパラメータ
学習機構8について、処理の具体例を説明する。説明が
煩雑になるのを避けるため、各スタンドの処理、各分割
要素の処理、各幅方向座標位置での処理など、同様の動
作を繰り返す処理は各々その1についてのみ説明する。
なお、5スタンドの圧延機が動作し、トラッキング処理
によってトラッキング分割要素1から6までのデータが
得られている状態を前提とする。
Here, a specific example of the processing of the mechanical change profile model calculation mechanism 6, the thermal crown calculation mechanism 7, and the parameter learning mechanism 8 will be described. To avoid complicating the description, only one of the processes that repeat the same operation, such as the process of each stand, the process of each divided element, and the process at each width direction coordinate position, will be described.
It is assumed that the rolling mill of five stands operates and data of tracking division elements 1 to 6 is obtained by the tracking processing.

【0096】図14は、機械的変化プロファイルモデル
計算機構(図7)による処理の具体例を示す。図示例
は、i=2(2スタンド)、j=6(分割要素6)につ
いての処理例である。
FIG. 14 shows a specific example of the processing by the mechanical change profile model calculation mechanism (FIG. 7). The illustrated example is a processing example for i = 2 (two stands) and j = 6 (divided element 6).

【0097】トラッキングデータテーブル5からアクチ
ュエータの動作量偏差の各データを読み込み(60
1)、数3による計算式6020でワークロールの機械
的作用によって生じるプロファイルCrM2(x)の計算を
行い(602)、板プロファイルデータテーブル8に格
納する(603)。板幅方向xは−650〜650の複
数点で、例えばx=0のプロファイルCrM2(0)=1.
242である。この処理は、1スタンドから5スタンド
の分割要素1〜6のデータについて、それぞれ同様に行
なわれる。
Each data of the actuator operation amount deviation is read from the tracking data table 5 (60).
1) The profile CrM2 (x) generated by the mechanical action of the work roll is calculated by a formula 6020 according to Equation 3 (602) and stored in the plate profile data table 8 (603). The plate width direction x is a plurality of points of −650 to 650, for example, a profile CrM2 (0) = 1.
242. This process is performed in the same manner for the data of the divided elements 1 to 6 of 1 to 5 stands.

【0098】図15は、サーマルクラウン計算機構(図
8)による処理の具体例を示す。トラッキングデータテ
ーブル5から出側板厚h2、荷重P2、ロールギャップ計
測値Sm2の各データを読み込み(701)、数6による
計算式7020でロールギャップ設定値S2を求め(7
02)、数7による計算式7030でサーマルクラウン
STC2を求め(703)、プロファイルデータテーブル
8にサーマルクラウンSTC2を格納する(704)。こ
の具体例では、2スタンドの分割要素6のデータより、
スタンド2の板幅方向の平均値のサーマルクラウン量は
STC2=−0.018である。同様にして、この処理は
1スタンドから5スタンドの分割要素1〜6のデータに
ついて行なわれる。
FIG. 15 shows a specific example of the processing by the thermal crown calculation mechanism (FIG. 8). Each data of the exit side plate thickness h2, the load P2, and the roll gap measurement value Sm2 is read from the tracking data table 5 (701), and the roll gap set value S2 is obtained by the calculation formula 7020 by the equation (7) (7).
02), the thermal crown STC2 is calculated by a formula 7030 according to Equation 7 (703), and the thermal crown STC2 is stored in the profile data table 8 (704). In this specific example, from the data of the split element 6 of two stands,
The average thermal crown amount of the stand 2 in the plate width direction is STC2 = −0.018. Similarly, this processing is performed on the data of the divided elements 1 to 6 of 1 to 5 stands.

【0099】図16は、パラメータ学習機構(図9)の
ワークロールプロファイル計算処理の具体例を示す。図
10に対応したこの計算処理901は、板プロファイル
データテーブル8から2スタンドのCrM2(x)とSTC2に
ついて、それぞれトラッキング分割要素6番目のデータ
を読み込み(9011)、数2による計算式911で2
スタンドのワークロールプロファイルCrWR2(x)を求め
(9012)、板プロファイルデータテーブル8にテー
ブルの6番目の要素として格納する。この処理は、トラ
ッキングデータテーブル5の分割要素1〜6のデータに
ついて繰り返される。
FIG. 16 shows a specific example of the work roll profile calculation processing of the parameter learning mechanism (FIG. 9). This calculation processing 901 corresponding to FIG. 10 reads the sixth data of the tracking division element for each of CrM2 (x) and STC2 of two stands from the plate profile data table 8 (9011), and calculates
The work roll profile CrWR2 (x) of the stand is obtained (9012) and stored in the plate profile data table 8 as the sixth element of the table. This process is repeated for the data of the divided elements 1 to 6 of the tracking data table 5.

【0100】図17は、パラメータ学習機構のパラメー
タ学習処理(1)の具体例を示す。図11に対応したこ
の学習処理(1)は、まず、パラメータを決定するため
の基準となる幅方向の位置をx=xo=0と決定する
(9021)。次に、トラッキングデータテーブル5か
ら入側板プロファイルCre(0)と出側板プロファイルC
ro(0)、板プロファイルデータテーブル8から5スタン
ド全部のワークロールプロファイルCrWRi(0)につい
て、それぞれx=0の位置のトラッキング要素6個分の
データを読み込み(9022)、回帰推定計算を行うた
めの従属変数ベクトルy(数16)と独立変数行列X
(数17)を、それぞれ行列式922,923のように
設定し(9023、9024)、数14による回帰推定
ベクトルb*と、その結果と数18よるパラメータA
i,Bを計算式924により求め(9025)、パラメ
ータA1〜A5とパラメータBをパラメータデータテーブ
ル10に格納する(9026)。
FIG. 17 shows a specific example of the parameter learning process (1) of the parameter learning mechanism. In the learning process (1) corresponding to FIG. 11, first, a position in the width direction serving as a reference for determining a parameter is determined as x = xo = 0 (9021). Next, from the tracking data table 5, the input side plate profile Cre (0) and the output side plate profile C
ro (0), for the work roll profile CrWRi (0) of all five stands from the plate profile data table 8, read the data of six tracking elements at the position of x = 0 (9022) and perform the regression estimation calculation. Dependent variable vector y (Equation 16) and independent variable matrix X
(Equation 17) is set as the determinants 922 and 923 (9023 and 9024), and the regression estimation vector b * by the equation 14 and the parameter A by the result and the equation 18
i and B are obtained by the calculation formula 924 (9025), and the parameters A1 to A5 and the parameter B are stored in the parameter data table 10 (9026).

【0101】図18は、パラメータ学習機構の計算処理
903の具体例を示す。図12に対応したこの計算処理
903は、トラッキングデータテーブル5から入側板プ
ロファイルCre(x)、出側板プロファイルCro(x)のそ
れぞれ幅方向nの全計測点でのデータと、板プロファイ
ルデータテーブル8からワークロールプロファイルCrW
Ri(x)のそれぞれトラッキング分割要素6番目の幅方
向nの全計測点でのデータと、パラメータデータテーブ
ル10からパラメータAi、Bの各データをそれぞれ読
み込み(9031)、数10による計算式931で出側
板プロファイルのサーマルクラウン影響分Cro'(x)を
全計測点について計算し(9032)、板プロファイル
データテーブル8にテーブルの6番目の要素として格納
する。この処理はトラッキングデータテーブル5の分割
データ数に対応した回数、すなわち6回繰り返す。
FIG. 18 shows a specific example of the calculation processing 903 of the parameter learning mechanism. This calculation process 903 corresponding to FIG. 12 is performed by using the tracking data table 5 to obtain data on all the measurement points in the width direction n of the incoming side plate profile Cre (x) and the outgoing side plate profile Cro (x), and the plate profile data table 8. From work roll profile CrW
The data of all the measurement points in the width direction n of the sixth tracking division element of Ri (x) and the data of the parameters Ai and B are read from the parameter data table 10 (9031), and are calculated by Expression 931 according to Expression 10. The thermal crown influence portion Cro '(x) of the exit side plate profile is calculated for all the measurement points (9032), and stored in the plate profile data table 8 as the sixth element of the table. This process is repeated a number of times corresponding to the number of divided data in the tracking data table 5, that is, six times.

【0102】図19は、パラメータ学習機構のパラメー
タ学習処理(2)の具体例を示す。図13に対応したパ
ラメータ学習処理(2)904は、板プロファイルデー
タテーブル8から全スタンドのサーマルクラウンSTC
i、出側板プロファイルのサーマルクラウン影響分Cr
o'(x)のうちx=xk の位置のデータと、パラメータデ
ータテーブル10からパラメータAi、Bの各データを
それぞれ読み込み(9041)、回帰推定計算を行うた
めの従属変数ベクトルy(数21)と独立変数行列X
(数22)を行列式942,943のように設定し(9
042、9043)、数14と数23より回帰推定ベク
トルを計算して(9044)、計算結果であるパラメー
タAi(x;x=xk)をパラメータデータテーブル10
に格納する。
FIG. 19 shows a specific example of the parameter learning process (2) of the parameter learning mechanism. The parameter learning process (2) 904 corresponding to FIG.
i, thermal crown influence Cr of the outlet plate profile
The data at the position of x = xk of o '(x) and the data of the parameters Ai and B are read from the parameter data table 10 (9041), and the dependent variable vector y (equation 21) for performing the regression estimation calculation. And the independent variable matrix X
(Equation 22) is set as determinants 942 and 943, and (9)
042, 9043), a regression estimation vector is calculated from Equations 14 and 23 (9044), and the parameter Ai (x; x = xk) as the calculation result is stored in the parameter data table 10.
To be stored.

【0103】ここで、幅方向の座標を示すxk は予め複
数点の値が設定され、一連の処理はxk が定めた全ての
位置に対して行い、パラメータAiが幅方向の分布とし
てパラメータデータテーブル10に格納されるよう繰り
返される。
Here, xk indicating the coordinates in the width direction is set in advance at a plurality of values, and a series of processing is performed for all positions defined by xk, and the parameter Ai is defined as a distribution in the width direction in the parameter data table. 10 is repeated.

【0104】上記実施形態によれば、最終スタンドの出
側板プロファイルCro(x)を、各スタンドのワークロー
ルプロファイルCrWRi(x)の影響と第1スタンド入側
プロファイルCre(x)の影響の和に基づく圧延制御モデ
ル(数1)において、各スタンドのCrWRi(x)を各ア
クチュエータの動作量の偏差から計算したワークロール
の機械的作用で生じるプロファイルCrMi(x)と、ロー
ルギャップ計測値とゲージメータの計測値から、ロール
ギャップの変動分として計算したサーマルクラウン量S
TCiとから求め(数2)、また、制御パラメータとなる
数1の影響係数Ai,Bを、はじめは幅方向の1点(中
心)について学習し、ついでサーマルクラウンの場合に
ついて幅方向に展開した影響係数Ai(x)を学習によ
って求めている。
According to the above embodiment, the exit side plate profile Cro (x) of the final stand is set to the sum of the influence of the work roll profile CrWRi (x) of each stand and the influence of the first stand entrance side profile Cre (x). In the rolling control model (Equation 1) based on the above, the profile CrMi (x) generated by the mechanical action of the work roll calculated from the deviation of the operation amount of each actuator from the CrWRi (x) of each stand, the roll gap measurement value and the gauge meter Thermal crown amount S calculated as the roll gap variation from the measured value of
From TCi (Equation 2), the influence coefficients Ai and B of Equation 1 as control parameters are first learned for one point (center) in the width direction, and then expanded in the width direction for the thermal crown. The influence coefficient Ai (x) is obtained by learning.

【0105】これにより、各スタンドのワークロールプ
ロファイル、従ってスタンド出側の板プロファイルを、
計測によらずに推定できるオブザーバが提供できる。ま
た、最終スタンドのプロファイルの計測値に対する推定
値の誤差を、サーマルクラウンによる影響分として学習
し、その結果として求められる影響係数を、ワークロー
ルプロファイル計算機構にフィードバックするので、各
段のプロファイル推定値が精度よく取得できる。
Thus, the work roll profile of each stand, that is, the plate profile on the stand exit side, is
An observer that can be estimated without using measurement can be provided. In addition, the error of the estimated value with respect to the measured value of the profile of the final stand is learned as the influence of the thermal crown, and the resulting coefficient of influence is fed back to the work roll profile calculation mechanism. Can be obtained with high accuracy.

【0106】次に、サーマルクラウン計算機構7で入側
板厚の変動を考慮した実施例を説明する。ここでは、圧
下位置センサによるロールギャップSmiの計測値は、ロ
ールギャップ設定値Si、サーマルクラウンによる変動
分STCi及び入側板厚変動分SDHiの総和であると考え
られ、数24によって表わすことができる。
Next, a description will be given of an embodiment in which the thermal crown calculating mechanism 7 takes into account the variation in the thickness of the inlet side plate. Here, the measured value of the roll gap Smi by the rolling-down position sensor is considered to be the sum of the roll gap set value Si, the variation SCTCi due to the thermal crown, and the entrance thickness variation SDHi, and can be expressed by Equation 24.

【0107】[0107]

【数24】 (Equation 24)

【0108】入側板厚Hiが変動した場合は、荷重Piが
変動して荷重偏差PHiが加わる。この荷重偏差PHiを
キャンセルするためのロールギャップ入側板厚変動分S
DHiは数25によって求めることができる。
When the entry side plate thickness Hi changes, the load Pi changes and a load deviation PHi is added. Roll gap entry side sheet thickness variation S for canceling this load deviation PHi
DHi can be obtained from Equation 25.

【0109】[0109]

【数25】 (Equation 25)

【0110】ロールギャップ設定値Siは上述のとおり
ゲージメータ式から求められる。したがって、入側板厚
の変動を考慮したサーマルクラウンSTCiは、数26に
よって求めることができる。
The roll gap set value Si is obtained from the gauge meter equation as described above. Therefore, the thermal crown STCi in consideration of the variation of the entry side plate thickness can be obtained by Expression 26.

【0111】[0111]

【数26】 (Equation 26)

【0112】図21は、本実施例によるサーマルクラウ
ン計算機構の処理フローを示す。図8との相違は、処理
7022が追加されている点にある。処理7011で
は、トラッキングデータテーブル5からサーマルクラウ
ンSTCiの計算に必要な出側板厚hi、荷重Pi、ロール
ギャップ計測値Smiを読み込む。
FIG. 21 shows a processing flow of the thermal crown calculation mechanism according to this embodiment. The difference from FIG. 8 is that a process 7022 is added. In step 7011, the exit side plate thickness hi, the load Pi, and the roll gap measurement value Smi required for calculating the thermal crown STCi are read from the tracking data table 5.

【0113】計算処理7021では、数6を計算して、
ロールギャップ設定値Siを求める。計算処理7022
では、記憶してある前回の荷重値Pi‐1と今回の荷重P
iから荷重変動分PHiを求め、数25よりロールギャッ
プ入側板厚変動分SDHiを求める。計算処理7031で
は、計算処理7021、2022の結果を用いて数26
を計算する。データ書き込み処理7041では、計算結
果のSTCiを板プロファイルデータテーブル8に格納す
る。
In the calculation processing 7021, the equation 6 is calculated, and
The roll gap set value Si is obtained. Calculation processing 7022
Now, remember the previous load value Pi-1 and the current load P
The load variation PHi is determined from i, and the roll gap entry side thickness variation SDHi is determined from Equation 25. In the calculation process 7031, using the results of the calculation processes 7021 and 2022,
Is calculated. In the data writing process 7041, the STCi of the calculation result is stored in the plate profile data table 8.

【0114】本実施例によれば、サーマルクラウンSTC
iの計算において、ロールギャップの設定値と共に入側
板厚変動分の分離も行っているので、精度の高いプロフ
ァイルデータを推定できる。
According to this embodiment, the thermal crown STC
In the calculation of i, separation of the entry side plate thickness variation is performed together with the set value of the roll gap, so that highly accurate profile data can be estimated.

【0115】最後に、本発明の圧延板プロファイル推定
方法を適用したプロファイル制御について説明する。図
22は、一実施例によるプロファイル制御系の構成を示
す。図1と同様の構成要素には同じ符号を付している。
Finally, profile control to which the rolling strip profile estimation method of the present invention is applied will be described. FIG. 22 shows the configuration of a profile control system according to one embodiment. The same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.

【0116】圧延機100,101は、複数スタンドか
らなる圧延機システムの一部である。第1スタンドの入
側と最終スタンドの出側にそれぞれプロファイル計3
0,31が設置されている。プロファイル計30,31
からデータを収集した圧延板プロファイル推定装置14
は、圧延機100,101の出側の板プロファイル(ワ
ークロールプロファイル)を推定して出力する。
The rolling mills 100 and 101 are part of a rolling mill system including a plurality of stands. A total of 3 profiles are provided on the entrance side of the first stand and the exit side of the final stand.
0, 31 are installed. Profile meter 30, 31
Plate profile estimating device 14 that collects data from
Estimates and outputs a plate profile (work roll profile) on the exit side of the rolling mills 100 and 101.

【0117】制御系設計ツール12は、予めアクチュエ
ータ操作量と板厚偏差の対応を表わす関数の逆関数を求
めておき、フィードバック制御機構130,131の動
作を規定する。セットアップ機構11は、操業の条件デ
ータと実績データの対応から、予め決められた各スタン
ド出側の目標プロファイルを出力する。この目標プロフ
ァイルと推定プロファイルの偏差が、対応するフィード
バック制御機構130,131に入力される。フィード
バック制御機構130,131は入力されたプロファイ
ル偏差を基にアクチュエータ操作量を計算し、対応する
圧延機100,101を制御する。
The control system design tool 12 obtains an inverse function of a function representing the correspondence between the actuator operation amount and the plate thickness deviation in advance, and defines the operations of the feedback control mechanisms 130 and 131. The setup mechanism 11 outputs a predetermined target profile on the exit side of each stand based on the correspondence between the operation condition data and the result data. The deviation between the target profile and the estimated profile is input to the corresponding feedback control mechanisms 130 and 131. The feedback control mechanisms 130 and 131 calculate the actuator operation amount based on the input profile deviation, and control the corresponding rolling mills 100 and 101.

【0118】このように、中間スタンドにプロファイル
計を用いずに、各スタンド出側の板プロファイルの推定
値により、各スタンドを独立に制御し、ロールベンダを
用いた板幅方向全体のプロファイル偏差を低減したり、
ワークロールシフトを各スタンドでシフト量を変えて板
端部のプロファイルの偏差を低減したりできるので、プ
ロファイルの制御性を向上できる。
As described above, without using a profile meter for the intermediate stand, each stand is controlled independently by the estimated value of the plate profile on the exit side of each stand, and the profile deviation in the entire sheet width direction using the roll bender is reduced. Reduce or
The work roll shift can be changed at each stand by changing the shift amount to reduce the deviation of the profile at the plate edge, thereby improving the controllability of the profile.

【0119】[0119]

【発明の効果】本発明によれば、各スタンドの出側板厚
の形状を高価なプロファイル計によらず、数式モデルに
よって推定するオブザーバを提供できる。さらに、推定
したプロファイル情報を用いて各スタンド毎にフィード
バック制御によるプロファイル制御を実現できるので、
各スタンドのプロファイル修正能力を最大限に引き出す
ことができ、圧延板のプロファイル精度を大幅に向上で
きる効果がある。
According to the present invention, it is possible to provide an observer for estimating the shape of the outlet side plate thickness of each stand by using a mathematical model without using an expensive profile meter. Furthermore, since profile control by feedback control can be realized for each stand using the estimated profile information,
This has the effect of maximizing the ability of each stand to modify the profile and greatly improving the profile accuracy of the rolled plate.

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

【図1】本発明の1実施例による圧延制御システムの構
成を示すブロック図。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a rolling control system according to one embodiment of the present invention.

【図2】6段圧延機の構成図。FIG. 2 is a configuration diagram of a six-high rolling mill.

【図3】アクチュエータによるワークロールの動き示す
説明図。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing movement of a work roll by an actuator.

【図4】数式モデルの座標の設定を示す説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram showing setting of coordinates of a mathematical model.

【図5】圧延機制御の数式モデルを示す概念図。FIG. 5 is a conceptual diagram showing a mathematical model of rolling mill control.

【図6】センサ情報を基に板プロファイルデータを推定
する処理の流れを示す説明図。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a flow of processing for estimating plate profile data based on sensor information.

【図7】ロールプロファイルモデル計算機構の処理を示
すフローチャート。
FIG. 7 is a flowchart illustrating processing of a role profile model calculation mechanism.

【図8】サーマルクラウン計算機構の処理を示すフロー
チャート。
FIG. 8 is a flowchart showing processing of a thermal crown calculation mechanism.

【図9】パラメータ学習機構の概略の処理を示すフロー
チャート。
FIG. 9 is a flowchart illustrating a schematic process of a parameter learning mechanism.

【図10】パラメータ学習機構の処理の一部で、ワーク
ロールプロファイル計算処理を示すフローチャート。
FIG. 10 is a flowchart showing a work role profile calculation process as a part of the process of the parameter learning mechanism.

【図11】パラメータ学習機構の処理の一部で、パラメ
ータ学習処理(1)を示すフローチャート。
FIG. 11 is a flowchart showing a parameter learning process (1) as a part of the process of the parameter learning mechanism.

【図12】パラメータ学習機構の処理の一部で、板プロ
ファイルのサーマルクラウン影響分の計算処理を示すフ
ローチャート。
FIG. 12 is a flowchart showing a calculation process of the thermal crown effect of the plate profile as a part of the process of the parameter learning mechanism.

【図13】パラメータ学習機構の処理の一部で、パラメ
ータ学習処理(2)を示すフローチャート。
FIG. 13 is a flowchart showing a parameter learning process (2) as a part of the process of the parameter learning mechanism.

【図14】ロールプロファイルモデル計算機構の処理の
具体例を示す説明図。
FIG. 14 is an explanatory diagram showing a specific example of the processing of the role profile model calculation mechanism.

【図15】サーマルクラウン計算機構の処理の具体例を
示す説明図。
FIG. 15 is an explanatory diagram showing a specific example of processing of a thermal crown calculation mechanism.

【図16】パラメータ学習機構の処理の一部で、ワーク
ロールプロファイル計算処理の具体例を示す説明図。
FIG. 16 is an explanatory diagram showing a specific example of a work role profile calculation process as a part of the process of the parameter learning mechanism.

【図17】パラメータ学習機構の処理の一部で、パラメ
ータ学習処理(1)の具体例を示す説明図。
FIG. 17 is an explanatory diagram showing a specific example of a parameter learning process (1), which is a part of the process of the parameter learning mechanism.

【図18】パラメータ学習機構の処理の一部で、板プロ
ファイルのサーマルクラウン影響分計算処理の具体例を
示す説明図。
FIG. 18 is an explanatory diagram showing a specific example of thermal crown influence calculation processing of a plate profile as a part of the processing of the parameter learning mechanism.

【図19】パラメータ学習機構の処理の一部で、パラメ
ータ学習処理(2)の具体例を示す説明図。
FIG. 19 is an explanatory diagram showing a specific example of a parameter learning process (2), which is a part of the process of the parameter learning mechanism.

【図20】本発明の基本となる概念を示し、推定するサ
ーマルクラウン量の定義、及び板プロファイルの計算と
学習の処理サイクルを説明する概念図。
FIG. 20 is a conceptual diagram showing a basic concept of the present invention, defining a thermal crown amount to be estimated, and explaining a processing cycle of plate profile calculation and learning.

【図21】他の実施例によるサーマルクラウン計算機構
の処理を示すフローチャート。
FIG. 21 is a flowchart illustrating processing of a thermal crown calculation mechanism according to another embodiment.

【図22】本発明の圧延板プロファイル推定方法を適用
したプロファイル制御系の構成図。
FIG. 22 is a configuration diagram of a profile control system to which the rolling strip profile estimation method of the present invention is applied.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…圧延機システム、2…アクチュエータ、3…セン
サ、4…トラッキング処理機構、5…トラッキングデー
タテーブル、6…ロールプロファイルモデル計算機構、
7…サーマルクラウン計算機構、8…板プロファイルデ
ータテーブル、9…パラメータ学習機構、10…パラメ
ータデータテーブル、11…セットアップ機構、12…
制御系設計ツール、13,130,131…フィードバ
ック制御機構、14…圧延板プロファイル推定機構、2
0,21…アクチュエータ、30,31…プロファイル
計、100,101…圧延機。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Rolling mill system, 2 ... Actuator, 3 ... Sensor, 4 ... Tracking processing mechanism, 5 ... Tracking data table, 6 ... Roll profile model calculation mechanism,
7: thermal crown calculation mechanism, 8: plate profile data table, 9: parameter learning mechanism, 10: parameter data table, 11: setup mechanism, 12 ...
Control system design tool, 13, 130, 131: feedback control mechanism, 14: rolled plate profile estimation mechanism, 2
0, 21 ... actuator, 30, 31 ... profile meter, 100, 101 ... rolling mill.

フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI B21B 37/00 116F (72)発明者 木谷 進 茨城県日立市大みか町五丁目2番1号 株 式会社日立情報制御システム内 (72)発明者 飛田 元 茨城県日立市大みか町五丁目2番1号 株 式会社日立情報制御システム内 (72)発明者 服部 哲 茨城県日立市大みか町五丁目2番1号 株 式会社日立製作所大みか工場内 (72)発明者 斉藤 裕 茨城県日立市大みか町五丁目2番1号 株 式会社日立製作所大みか工場内 (72)発明者 稲葉 博美 茨城県日立市大みか町七丁目2番1号 株 式会社日立製作所電力・電機開発本部内 (72)発明者 安田 健一 茨城県日立市大みか町七丁目2番1号 株 式会社日立製作所電力・電機開発本部内Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification symbol FI B21B 37/00 116F (72) Inventor Susumu Susumu Kitani 5-2-1, Omika-cho, Hitachi City, Ibaraki Pref. Hitachi Information & Control Systems Co., Ltd. (72) Inventor Gen Tobita 5-2-1 Omika-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Inside Hitachi Information & Control Systems Co., Ltd. (72) Inventor Tetsu Hattori 5-2-1 Omika-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Omika Plant, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Hiroshi Saito 5-2-1 Omikacho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Inside the Omika Plant, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Hiromi Inaba 7-2-1, Omikamachi, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Co., Ltd. Within the Hitachi, Ltd. Power & Electricity Development Division (72) Inventor Kenichi Yasuda 7-2-1, Omika-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Inside the Hitachi, Ltd. Electric Power & Electricity Development Division

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数スタンドからなる圧延機の第1スタ
ンドの入側と最終スタンドの出側における圧延板の幅方
向の断面形状(以下、プロファイル)をプロファイル計
により測定し、他の各スタンドの出側のプロファイルは
計算によって推定する方法において、 前記スタンド毎のワークロールについて、その温度変化
に起因するサーマルクラウンとアクチュエータ操作に起
因する機械的変化プロファイルをそれぞれ求め、その加
算結果によるワークロールプロファイルを、各スタンド
の出側の板プロファイルと見なすことを特徴とする圧延
板プロファイルの推定方法。
1. A cross-sectional shape (hereinafter referred to as a profile) of a rolled plate in a width direction at an entrance side of a first stand and an exit side of a final stand of a rolling mill having a plurality of stands is measured by a profile meter, and the other stands are measured. In the method of estimating the exit side profile by calculation, for the work roll for each stand, a thermal crown caused by a temperature change and a mechanical change profile caused by an actuator operation are obtained, and a work roll profile based on the addition result is obtained. A method for estimating the profile of a rolled plate, wherein the profile is regarded as the plate profile on the exit side of each stand.
【請求項2】 請求項1において、 前記サーマルクラウンは、ロールギャップの設定値に対
する変動分として、圧下位置センサ、荷重計及び板厚計
の測定値を基にして、板圧の測定位置に対応する位置で
の代表値によって推定することを特徴とする圧延板プロ
ファイルの推定方法。
2. The thermal crown according to claim 1, wherein the thermal crown corresponds to a measurement position of the sheet pressure based on a measurement value of a rolling position sensor, a load meter, and a thickness gauge as a variation with respect to a set value of a roll gap. A method for estimating a profile of a rolled sheet, characterized by estimating a representative value at a position to be rolled.
【請求項3】 請求項2において、 前記代表値によるサーマルクラウンを前記幅方向に展開
するために、前記最終スタンドのプロファイルの測定値
に対する推定値の誤差を、前記サーマルクラウンによる
影響分として学習し、その結果として前記幅方向の分布
をもつ影響係数を求めることを特徴とする圧延板プロフ
ァイルの推定方法。
3. The method according to claim 2, wherein, in order to expand the thermal crown based on the representative value in the width direction, an error of an estimated value with respect to a measured value of the profile of the final stand is learned as an influence of the thermal crown. And estimating an influence coefficient having the distribution in the width direction as a result.
【請求項4】 請求項1、2または3において、 前記機械的変化プロファイルは、前記アクチュエータの
ロールベンダやロールシフト等の操作量偏差の関数とし
て推定することを特徴とする圧延板プロファイルの推定
方法。
4. The method according to claim 1, wherein the mechanical change profile is estimated as a function of an operation amount deviation such as a roll bender or a roll shift of the actuator. .
【請求項5】 複数のスタンドからなる圧延機の第1ス
タンドの入側と最終スタンドの出側における板幅方向の
プロファイルをプロファイル計により測定し、他の各ス
タンドの出側のプロファイルは計算によって推定する方
法において、 前記最終スタンドの出側プロファイルが、前記第1スタ
ンド入側のプロファイルの影響分と前記他の各スタンド
の出側のプロファイルの影響分によって変化し、影響係
数を含む数式モデルによって表わされる場合に、 前記スタンド毎のワークロールについて、その温度変化
に起因するサーマルクラウンとアクチュエータ操作に起
因する機械的変化プロファイルとをそれぞれ求めて、そ
の加算結果から各スタンドの出側の板プロファイルを推
定し、 さらに、前記数式モデルに、前記プロファイル計の測定
値と各スタンドの前記板プロファイルの推定値を与えた
ときの誤差を、前記サーマルクラウンによる影響分とし
て前記影響係数を幅方向に展開する学習を行うことを特
徴とする圧延板プロファイルの推定方法。
5. A profile in the strip width direction at the entrance of the first stand and the exit of the last stand of a rolling mill comprising a plurality of stands is measured by a profile meter, and the exit profiles of the other stands are calculated. In the estimating method, the exit profile of the final stand is changed by the influence of the profile on the entrance of the first stand and the influence of the profile on the exit of each of the other stands, and is calculated by a mathematical model including an influence coefficient. In this case, for the work roll for each stand, a thermal crown caused by a temperature change and a mechanical change profile caused by an actuator operation are obtained, and a plate profile on the exit side of each stand is obtained from the addition result. Estimating, further, in the mathematical model, the measured value of the profile meter and A method for estimating a rolled plate profile, wherein learning is performed by developing an influence coefficient in the width direction using an error when an estimated value of the plate profile of each stand is given as an influence of the thermal crown.
【請求項6】 複数スタンドからなる圧延機と、前記圧
延機を駆動するアクチュエータと、圧下位置センサ、荷
重計、板厚計、第1スタンドの入側と最終スタンドの出
側における圧延板の幅方向のプロファイルをそれぞれ測
定するプロファイル計など、前記圧延機と前記アクチュ
エータの状態を検出する各種センサと、前記圧延機の各
種センサの値をトラッキングするトラッキング装置を備
えた圧延システムにあって、 トラッキングデータを基に、温度変化に起因するサーマ
ルクラウンを推定するサーマルクラウン数式モデルと、
前記アクチュエータ操作に起因する機械的変化を推定す
る機械的変化プロファイル数式モデルを有したワークロ
ールプロファイル計算機構を備え、各スタンドの出側の
板プロファイルを前記機械的変化プロファイルと前記サ
ーマルクラウンの和によって推定できるようにしたこと
を特徴とする圧延板プロファイルの推定装置。
6. A rolling mill comprising a plurality of stands, an actuator for driving the rolling mill, a rolling position sensor, a load meter, a thickness gauge, a width of a rolled plate on an entrance side of the first stand and an exit side of the final stand. A rolling system including a profile meter for measuring a profile in each direction, such as various sensors for detecting the state of the rolling mill and the actuator, and a tracking device for tracking the values of the various sensors of the rolling mill; A thermal crown mathematical model for estimating a thermal crown caused by a temperature change, based on
A work roll profile calculation mechanism having a mechanical change profile mathematical model for estimating a mechanical change due to the actuator operation is provided, and a plate profile on an exit side of each stand is obtained by a sum of the mechanical change profile and the thermal crown. An apparatus for estimating a profile of a rolled sheet characterized by being able to estimate.
【請求項7】 請求項6において、 前記最終スタンドの前記プロファイル計の測定値に対す
る前記計算機構による推定値の誤差を、前記サーマルク
ラウンによる影響分として学習処理し、その結果として
求められる影響係数を用いて、前記サーマルクラウンの
実質的な幅方向展開を可能とするパラメータ学習機構を
備えたことを特徴とする圧延板プロファイルの推定装
置。
7. The learning process according to claim 6, wherein an error of an estimated value by the calculation mechanism with respect to a measured value of the profile meter of the last stand is subjected to learning processing as an influence by the thermal crown, and an influence coefficient obtained as a result is obtained. An apparatus for estimating a profile of a rolled sheet, comprising: a parameter learning mechanism that enables the thermal crown to be expanded substantially in the width direction.
【請求項8】 複数のスタンドの圧延機、前記圧延機を
駆動するアクチュエータ、圧下位置センサ、荷重計、板
厚計など前記圧延機と前記アクチュエータの状態を検出
する各種センサ、前記圧延機の各種センサの値をトラッ
キングするトラッキング装置を備えた圧延機システムに
おいて、 トラッキングデータを基に、各スタンドのワークロール
の温度変化に起因するサーマルクラウンと、前記アクチ
ュエータ操作に起因する機械的変化プロファイルを求
め、その和により出側の板プロファイルを推定する圧延
板プロファイル推定装置を設け、フィードバック制御機
構によって各スタンド毎に出側の目標プロ板ファイルと
推定値との偏差をなくすように制御することを特徴とす
る圧延制御装置。
8. A rolling mill with a plurality of stands, an actuator for driving the rolling mill, a rolling position sensor, a load meter, a thickness gauge, and various sensors for detecting the state of the rolling mill and the actuator, and various types of the rolling mill. In a rolling mill system equipped with a tracking device that tracks the value of a sensor, a thermal crown caused by a temperature change of a work roll of each stand and a mechanical change profile caused by operation of the actuator are obtained based on the tracking data. A rolled strip profile estimating apparatus for estimating the strip profile on the delivery side based on the sum thereof is provided, and a feedback control mechanism performs control so as to eliminate a deviation between the target professional plate file on the delivery side and the estimated value for each stand. Rolling control device.
JP9146312A 1997-06-04 1997-06-04 Method and device for estimating profile of hot rolled sheet and rolling controller Pending JPH10328723A (en)

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