JPS6224808A - 熱間圧延温度の予測方法 - Google Patents
熱間圧延温度の予測方法Info
- Publication number
- JPS6224808A JPS6224808A JP60162351A JP16235185A JPS6224808A JP S6224808 A JPS6224808 A JP S6224808A JP 60162351 A JP60162351 A JP 60162351A JP 16235185 A JP16235185 A JP 16235185A JP S6224808 A JPS6224808 A JP S6224808A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rolling
- temperature
- temp
- mill
- schedule
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
- B21B37/74—Temperature control, e.g. by cooling or heating the rolls or the product
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は熱間圧延温度の予測方法に関するものである。
熱間粗圧延において圧延機の能力による最大圧下量と、
水平ミルの幅広がりと竪ロールの有効幅殺量による粗圧
延終了時点における幅の変動は圧延の温度に大きく依存
している。ところが圧延機のセットアツプを行う際には
抽出スラブにはスケールが付着しており放射温度計で正
確な温度を測定できない為、正確な圧延機の噛込温度を
予測することは困難であった。しかして、加熱炉内での
昇温計算を熱伝導方程式の一次元差分により解き抽出温
度を予測し、その値を用いて簡易モデル式により予測す
る方法（鉄と鋼： １９８３−３４９０）及び抽出後引
き続き熱伝導方程式を解く方法（塑性加工春季講演会講
演論文集１９８０−１１４）が公知であるが、計算量が
大きくなり制御用計算機の負荷を大幅に増加させる割り
には予測精度は充分ではない。
水平ミルの幅広がりと竪ロールの有効幅殺量による粗圧
延終了時点における幅の変動は圧延の温度に大きく依存
している。ところが圧延機のセットアツプを行う際には
抽出スラブにはスケールが付着しており放射温度計で正
確な温度を測定できない為、正確な圧延機の噛込温度を
予測することは困難であった。しかして、加熱炉内での
昇温計算を熱伝導方程式の一次元差分により解き抽出温
度を予測し、その値を用いて簡易モデル式により予測す
る方法（鉄と鋼： １９８３−３４９０）及び抽出後引
き続き熱伝導方程式を解く方法（塑性加工春季講演会講
演論文集１９８０−１１４）が公知であるが、計算量が
大きくなり制御用計算機の負荷を大幅に増加させる割り
には予測精度は充分ではない。
このように差分計算による計算量の増大は制御用計算機
の負荷を増大させる。又、炉特性の変化及び圧延諸条件
の変動により予測精度が低下する。
の負荷を増大させる。又、炉特性の変化及び圧延諸条件
の変動により予測精度が低下する。
この為温度予測の誤差ばらつのきの分、圧延機の最大圧
下能力に制限を加えることとなり、リバースミルのパス
数増加によるスラブ温度低下、生産低下につながる。又
、温度予測精度は、水平ミルによる幅広がり量と竪ロー
ルによる有効幅殺量の推定精度に直接影響し、板幅変動
として現れてくる。
下能力に制限を加えることとなり、リバースミルのパス
数増加によるスラブ温度低下、生産低下につながる。又
、温度予測精度は、水平ミルによる幅広がり量と竪ロー
ルによる有効幅殺量の推定精度に直接影響し、板幅変動
として現れてくる。
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、圧
延機のセットアツプ時点で圧延温度を精度良く予測する
方法を提供しようとするものであり、その要旨とすると
ころは、竪ロールと水平ロールを有し出側に温度検出器
を配置した熱間圧延機において板幅精度を実現すべく圧
延温度を予測するに際し、竪ロール噛込み前に計算機に
記憶しておいた現在までの同一加熱炉抽出材の圧延温度
実測値と、今回圧延スケジュールから温度検出器設置地
点を通過する時点の温度を予測し、該予測により得られ
た温度に当該圧延機での温度変化分を補償して噛込み温
度を予測し、該噛込み温度を用いて圧延機の最大圧下能
力及び水平ロールでの幅拡がり量と竪ロールの有効幅殺
量を計算し熱間圧延スケジュールを決定し、該スケジュ
ールにて圧延後温度検出器で得られた温度実績値と実績
圧延スケジュール及び材料情報から温度予測モデルパラ
メータを更新し温度実績値と共に計算機内に記憶するこ
とを特徴とする熱間圧延温度の予測方法である。
延機のセットアツプ時点で圧延温度を精度良く予測する
方法を提供しようとするものであり、その要旨とすると
ころは、竪ロールと水平ロールを有し出側に温度検出器
を配置した熱間圧延機において板幅精度を実現すべく圧
延温度を予測するに際し、竪ロール噛込み前に計算機に
記憶しておいた現在までの同一加熱炉抽出材の圧延温度
実測値と、今回圧延スケジュールから温度検出器設置地
点を通過する時点の温度を予測し、該予測により得られ
た温度に当該圧延機での温度変化分を補償して噛込み温
度を予測し、該噛込み温度を用いて圧延機の最大圧下能
力及び水平ロールでの幅拡がり量と竪ロールの有効幅殺
量を計算し熱間圧延スケジュールを決定し、該スケジュ
ールにて圧延後温度検出器で得られた温度実績値と実績
圧延スケジュール及び材料情報から温度予測モデルパラ
メータを更新し温度実績値と共に計算機内に記憶するこ
とを特徴とする熱間圧延温度の予測方法である。
スラブの抽出前に多大な計算量により計算機負荷を増加
させずに、粗圧延温度を精度良く予測する。又、諸々の
圧、加熱炉の条件の変化にも迅速に追従しモデルのメン
テナンスが不要となる。よって高速で高精度な温度計算
によりＤＤＣレベルの計算機においても水平ミルセット
アツプ及びエツジヤ−セットアツプを高精度に実施でき
る。
させずに、粗圧延温度を精度良く予測する。又、諸々の
圧、加熱炉の条件の変化にも迅速に追従しモデルのメン
テナンスが不要となる。よって高速で高精度な温度計算
によりＤＤＣレベルの計算機においても水平ミルセット
アツプ及びエツジヤ−セットアツプを高精度に実施でき
る。
以下本発明方法を第１図以下の図面を参照して説明する
。
。
第１図は、本発明方法の実施例における粗圧延機配置図
の一部である。第１図において加熱炉１から抽出された
スラブ（図示略）は、竪ロール２及び水平ロール３によ
って所定の厚さ２幅に圧延され下流の仕上圧延機（図示
略）に送られるが、竪ロールに噛み込む以前に計算機５
の中に記憶しておいた現在までの同一炉抽出材の温度検
出器４により測定された温度実績値及び粗圧延スケジュ
ール、鋼種、成分、板幅、厚み等の材料情報から温度検
出器の地点を通過する時点の温度を予測する。そしてこ
の温度にその圧延機での温度変化分を補償して噛込温度
を予測する。そしてこの噛込温度を用いて各圧延機の最
大圧下能力及び水平ミルの幅広がり量と竪ロールの有効
幅殺量を計算し粗圧延スケジュールを決定する。その後
スケジュールに大きな変動が生じた場合（リバースミル
のパス数の変更等）再度計算をやり直す。
の一部である。第１図において加熱炉１から抽出された
スラブ（図示略）は、竪ロール２及び水平ロール３によ
って所定の厚さ２幅に圧延され下流の仕上圧延機（図示
略）に送られるが、竪ロールに噛み込む以前に計算機５
の中に記憶しておいた現在までの同一炉抽出材の温度検
出器４により測定された温度実績値及び粗圧延スケジュ
ール、鋼種、成分、板幅、厚み等の材料情報から温度検
出器の地点を通過する時点の温度を予測する。そしてこ
の温度にその圧延機での温度変化分を補償して噛込温度
を予測する。そしてこの噛込温度を用いて各圧延機の最
大圧下能力及び水平ミルの幅広がり量と竪ロールの有効
幅殺量を計算し粗圧延スケジュールを決定する。その後
スケジュールに大きな変動が生じた場合（リバースミル
のパス数の変更等）再度計算をやり直す。
そして圧延後、温度検出器４により測定された温度実績
値及び実績圧延スケジュール、材料情報により、温度予
測式のパラメータを更新し温度実績と共に計算機５内に
記憶しておき、次の同一炉抽出材の温度予測に用いる。
値及び実績圧延スケジュール、材料情報により、温度予
測式のパラメータを更新し温度実績と共に計算機５内に
記憶しておき、次の同一炉抽出材の温度予測に用いる。
本発明はこの様に予測と予測式の更新の二つに大別され
る。
る。
まず予測方法について説明する。
同一炉抽出材の温度検出器４による実績値は第２図に示
す様に、大きな変動に小さな変動が重畳しているのが判
かる。前者は圧延材の種類、必要圧延条件等による加熱
炉の操炉に起因するものであり、炉内でのスラブの連続
性を考慮すると削材との差は大きくないと考えられる。
す様に、大きな変動に小さな変動が重畳しているのが判
かる。前者は圧延材の種類、必要圧延条件等による加熱
炉の操炉に起因するものであり、炉内でのスラブの連続
性を考慮すると削材との差は大きくないと考えられる。
そして後者は材料一本毎に異なる要因に起因したもので
あり。
あり。
パス数、圧延時間、圧延スケジュール、材質、ミルベー
シング等の要因が考えられる。
シング等の要因が考えられる。
そこで前者の炉内での熱履歴を表すのに下記（１）式で
表些されるＡＲ（自己回帰）モデルを用いることとする
。
表些されるＡＲ（自己回帰）モデルを用いることとする
。
ここで、ＲＴ ｎ ：圧延順ｎの実績温度Ａｊ：ＡＲパ
ラメータ Ｅｊ：予測誤差 Ｐ ： ＡＲ次数、である。
ラメータ Ｅｊ：予測誤差 Ｐ ： ＡＲ次数、である。
ＡＲモデルの次数の決定には、統計的モデルの適切さの
規範としてモデルの分布とこのシステムの分布との間の
カールパック情報量を採用した、下記（２）式で表わさ
れる情報量規範ＡＩＣ（Ａｋａｉｋｅ Ｉｎｆｏｒｍａ
ｔｉｏｎ Ｃｒ１ｊｅｒｉｏｎ）を用いこれを最小とす
る次数とする。
規範としてモデルの分布とこのシステムの分布との間の
カールパック情報量を採用した、下記（２）式で表わさ
れる情報量規範ＡＩＣ（Ａｋａｉｋｅ Ｉｎｆｏｒｍａ
ｔｉｏｎ Ｃｒ１ｊｅｒｉｏｎ）を用いこれを最小とす
る次数とする。
八２
Ａ Ｔ Ｃ＝Ｎｌｏｇｃｒｅ＋ ２ Ｐ
−（２）ここで、Ｎ：データ個数 八２ σｅ：予測誤差分散、である。
−（２）ここで、Ｎ：データ個数 八２ σｅ：予測誤差分散、である。
次に後者の材料一本毎の要因については、パス数、圧延
時間、圧延スケジュール、材質、ミルベーシング等の要
因が考えられる。これら諸々の条件について上記（１）
式の誤差項に対して重回帰分析を行い下記（３）式の線
形回帰式を得た。
時間、圧延スケジュール、材質、ミルベーシング等の要
因が考えられる。これら諸々の条件について上記（１）
式の誤差項に対して重回帰分析を行い下記（３）式の線
形回帰式を得た。
Ｅｎ＝ ｆ （ｔ 、 Ｉｎ（Ｈｓｌａｂ／、Ｈ）、
Ｔ、 Ｃｅｑ）” ｆ （Ｘｎ、１１ Ｘｎ１２１
Ｘｎ、３１ Ｘｎ、４ ）・・・（３） ここで、 ｔ：抽出からの経過時間 １ｎ（Ｈｓｌａｂ／Ｈ） ：対数圧下率Ｔ：抽出間隔 Ｃｅｑ：カーボン当量、である。
Ｔ、 Ｃｅｑ）” ｆ （Ｘｎ、１１ Ｘｎ１２１
Ｘｎ、３１ Ｘｎ、４ ）・・・（３） ここで、 ｔ：抽出からの経過時間 １ｎ（Ｈｓｌａｂ／Ｈ） ：対数圧下率Ｔ：抽出間隔 Ｃｅｑ：カーボン当量、である。
これらの各項の物理的な意味合いとしては、各々放熱、
加工発熱、炉内昇温、材質に対応すると考えられ厳密な
モデルと一致する。
加工発熱、炉内昇温、材質に対応すると考えられ厳密な
モデルと一致する。
これら（２）、（３）式より下記（４）式のＡＲＭＡ
（自己回帰移動平均）モデルを構築し計算機内に記憶し
ておいたＲＴｎ−ｉ （ｉ ＝１〜Ｐ）、材質（ｔ −
Ｃｅｑ）を用いて下記（５）式より予測する。
（自己回帰移動平均）モデルを構築し計算機内に記憶し
ておいたＲＴｎ−ｉ （ｉ ＝１〜Ｐ）、材質（ｔ −
Ｃｅｑ）を用いて下記（５）式より予測する。
ここで、ＲＴｎ：温度予測値
Ｄｊ、に：ＭＡパラメータ
ｑ：ＭＡ次数、である。
次に予測式のパラメータ更新について説明する。
予測式は（５）式に示した様に厳密式に比べると非常に
簡単な為、操炉法、材料のサイズ、気温、水温等により
変動すると考えられる。そこで実測値を用いて予測式の
パラメータを適応修正することが必要となってくる。現
代制御理論の発達によりオンラインの遂次システム同定
法は数多く提言されているが、ここでは収束が速く、安
定性の良い忘却係数を持った遂次型最小二乗法を用いる
こととする。予測式（５）をベクトルを用いて下記（６
）式の様に表現すると、パラメータ更新式は（７）式で
、修正ゲインは（８）式で、誤差共分散行列更新式は（
９）式で、また忘却係数は（１０）式で各々表わされる
。
簡単な為、操炉法、材料のサイズ、気温、水温等により
変動すると考えられる。そこで実測値を用いて予測式の
パラメータを適応修正することが必要となってくる。現
代制御理論の発達によりオンラインの遂次システム同定
法は数多く提言されているが、ここでは収束が速く、安
定性の良い忘却係数を持った遂次型最小二乗法を用いる
こととする。予測式（５）をベクトルを用いて下記（６
）式の様に表現すると、パラメータ更新式は（７）式で
、修正ゲインは（８）式で、誤差共分散行列更新式は（
９）式で、また忘却係数は（１０）式で各々表わされる
。
八 Ｔ
ＲＴｎ＝Ａｎ Ｘｎ
−（６）Ａｎ＋ｔ ＝Ａｎ十Ｋ（ＲＴｎ−ＲＴｎ）
−（７）Ｋｎ＝ＰｎＸ
ｎ／（１＋Ｘｎ ＰｎＸｎ）
”（８）ｐｎ＋１ ＝（１＋ＫｎＸｎ ）Ｐｎ／λ
ｎ ・・（９）λｎ ＝ １
−ｇ （ＲＴｎ−ＲＴｎ） ” ／ （１＋Ｘｎ Ｐｎ
Ｘｎ） ・・・（１０）ここで、 Ａｎ”（ＡＩ ＋Ａ２ ＋”＋ＡＰ＋ＢＯｒｌ ＋ＢＯ
＋２ ＋”ＢＯ４＋８１ ＋１ ＋”Ｂ’ｌ、４＋Ｃ）
Ｘｎ＝（ＲＴｎ −１、ＲＴｎ−２＋”ＲＴｎ−Ｐ、ｘ
ｏ 、４＋”、ｘ９＋４ ＋１）ｇ：定数 ｎ：圧延順 Ｔ：転置、である。
−（６）Ａｎ＋ｔ ＝Ａｎ十Ｋ（ＲＴｎ−ＲＴｎ）
−（７）Ｋｎ＝ＰｎＸ
ｎ／（１＋Ｘｎ ＰｎＸｎ）
”（８）ｐｎ＋１ ＝（１＋ＫｎＸｎ ）Ｐｎ／λ
ｎ ・・（９）λｎ ＝ １
−ｇ （ＲＴｎ−ＲＴｎ） ” ／ （１＋Ｘｎ Ｐｎ
Ｘｎ） ・・・（１０）ここで、 Ａｎ”（ＡＩ ＋Ａ２ ＋”＋ＡＰ＋ＢＯｒｌ ＋ＢＯ
＋２ ＋”ＢＯ４＋８１ ＋１ ＋”Ｂ’ｌ、４＋Ｃ）
Ｘｎ＝（ＲＴｎ −１、ＲＴｎ−２＋”ＲＴｎ−Ｐ、ｘ
ｏ 、４＋”、ｘ９＋４ ＋１）ｇ：定数 ｎ：圧延順 Ｔ：転置、である。
この方法では調整する定数が（１０）式内のどのみであ
る為、オンライン調整が比較的速く楽にできる特徴を持
っている。
る為、オンライン調整が比較的速く楽にできる特徴を持
っている。
以上に示した予測法及び予測式更新方法を用いてＲＴｎ
を予測した例を第３図に示す。本例では、予測誤差平均
−０，２℃、予測誤差ばらつき７．５℃を達成し、その
結果板間幅ばらつきは０．３２ｍｍ減少させることがで
きた。
を予測した例を第３図に示す。本例では、予測誤差平均
−０，２℃、予測誤差ばらつき７．５℃を達成し、その
結果板間幅ばらつきは０．３２ｍｍ減少させることがで
きた。
以上詳述した様に本発明によれば、温度予測精度向上に
より粗圧延機能力の最大発揮による温度低下の低減、生
産性の向上、並びに粗圧延出側の幅変動予測精度向上に
より従来見込んでいた板幅余裕代が少なくて済み歩留の
向上が図れる。
より粗圧延機能力の最大発揮による温度低下の低減、生
産性の向上、並びに粗圧延出側の幅変動予測精度向上に
より従来見込んでいた板幅余裕代が少なくて済み歩留の
向上が図れる。
又、熱間圧延の温度予測法に於いて、計算量を従来の諸
方法に比べて著しく減少させ、計算機負荷の低減が図れ
る。
方法に比べて著しく減少させ、計算機負荷の低減が図れ
る。
第１図は本発明を一態様で実施する粗圧延機配置の一部
を示す側面図、第２図は本発明の一実施例における温度
測定器４による実測値の時系列グラフ、第３図は本発明
の一実施例における温度予測値と実績値を比較した時系
列グラフである。 １：加熱炉 ２：竪ロール ３：水平ミル ４：温度検出器５：計算機
を示す側面図、第２図は本発明の一実施例における温度
測定器４による実測値の時系列グラフ、第３図は本発明
の一実施例における温度予測値と実績値を比較した時系
列グラフである。 １：加熱炉 ２：竪ロール ３：水平ミル ４：温度検出器５：計算機
Claims (1)
- 竪ロールと水平ロールを有し出側に温度検出器を配置し
た熱間圧延機において板幅精度向上を実現すべく圧延温
度を予測するに際し、竪ロール噛込み前に計算機に記憶
しておいた現在までの同一加熱炉抽出材の圧延温度実測
値と今回圧延スケジュールから温度検出器設置地点を通
過する時点の温度を予測し、該予測により得られた温度
に当該圧延機での温度変化分を補償して噛込み温度を予
測し、該噛込み温度を用いて圧延機の最大圧下能力及び
水平ロールでの幅拡がり量と竪ロールの有効幅殺量を計
算し熱間圧延スケジュールを決定し、該スケジュールに
て圧延後温度検出器で得られた温度実績値と実績圧延ス
ケジュール及び材料情報から温度予測モデルパラメータ
を更新し温度実績値と共に計算機内に記憶することを特
徴とする熱間圧延温度の予測方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60162351A JPS6224808A (ja) | 1985-07-23 | 1985-07-23 | 熱間圧延温度の予測方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60162351A JPS6224808A (ja) | 1985-07-23 | 1985-07-23 | 熱間圧延温度の予測方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6224808A true JPS6224808A (ja) | 1987-02-02 |
| JPH0337802B2 JPH0337802B2 (ja) | 1991-06-06 |
Family
ID=15752911
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60162351A Granted JPS6224808A (ja) | 1985-07-23 | 1985-07-23 | 熱間圧延温度の予測方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6224808A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5244310A (en) * | 1975-10-06 | 1977-04-07 | Komatsu Ltd | Auxiliary combustion chamber of an internal combustion engine |
-
1985
- 1985-07-23 JP JP60162351A patent/JPS6224808A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5244310A (en) * | 1975-10-06 | 1977-04-07 | Komatsu Ltd | Auxiliary combustion chamber of an internal combustion engine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0337802B2 (ja) | 1991-06-06 |
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