KR101090004B1 - 압연 제어 장치 및 압연 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 과제는 압연재의 판 온도 및 판 폭 방향의 온도 분포와 압연재의 판 형상을 동시에 제어 가능하게 함으로써, 자기적 특성 및 형상의 품질을 향상시키는 것이다.
쿨런트 분사 지령 연산부(51)는 형상 검출기(32)에 의해 검출된 압연재(2)의 판 폭 방향의 형상 편차와, 판 온도 분포 검출기(41)에 의해 검출된 압연재의 판 폭 방향의 온도 분포 편차를 연산하여 쿨런트 분사 노즐(9)로부터 쿨런트를 분사해야 할 정도인 쿨런트 분사 정도의 판 폭 방향의 분포를 구한다. 그리고, 이 구하게 된 쿨런트 분사 정도의 판 폭 방향의 분포를 기초로 쿨런트 분사 노즐(9)이 쿨런트를 분사하기 위한 제어 정보를 설정하고, 그 설정된 제어 정보를 기초로 쿨런트 밸브(8)에 대해 쿨런트 분사의 온/오프를 지령한다.
분사 노즐, 쿨런트, 쿨런트 밸브, 작업 롤, 압연기, 형상 검출기

Description

압연 제어 장치 및 압연 제어 방법 {ROLLING CONTROL APPARATUS AND ROLLING CONTROL METHOD}
도1은 본 발명의 압연 제어 장치가 적용되는 압연기의 개략 구성의 예를 나타낸 도면.
도2는 제1 실시 형태에 있어서의 압연 제어 장치의 기능 블럭의 구성예를 나타낸 도면.
도3은 제1 실시 형태에 있어서의 쿨런트 분사 정도 연산부의 구성 및 동작의 예를 상세하게 나타낸 도면.
도4는 제1 실시 형태에 있어서, (a) 클래스 분류 기구 A에서 이용되는 멤버쉽 함수의 예, (b) 클래스 분류 기구 B에서 이용되는 멤버쉽 함수의 예, (c) 클래스 분류 기구 C에서 이용되는 멤버쉽 함수의 예, (d) 클래스 분류 기구 T에서 이용되는 멤버쉽 함수의 예를 나타낸 도면.
도5는 제1 실시 형태에 있어서의 추론 규칙 데이터 베이스의 예를 나타낸 도면.
도6은 제2 실시 형태에 있어서의 압연 제어 장치의 기능 블럭의 구성예를 나타낸 도면.
도7은 제2 실시 형태에 있어서 형상 편차에 의한 분사 정도(αSi)를 산출할 때에 사용되는 추론 규칙 데이터 베이스의 예를 나타낸 도면.
도8은 제2 실시 형태에 있어서 온도 분포 편차에 의한 분사 정도(αTi)를 산출할 때에 사용되는 추론 규칙 데이터 베이스의 예를 나타낸 도면.
도9는 제2 실시 형태에 있어서 가중된 정수(GS, GT)를 자동으로 결정할 때에 사용되는 멤버쉽 함수의 예를 나타낸 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 압연기
2 : 압연재
5, 5a : 압연 제어 장치
6 : 압하 위치 제어 장치
8 : 쿨런트 밸브
9 : 쿨런트 분사 노즐
31 : 형상 검출 롤
32 : 형상 검출기
41 : 판 온도 분포 검출기
51, 51a : 쿨런트 분사 지령 연산부
52 : 압연 속도 지령 연산부
53 : 기계적 제어 지령 연산부
54 : 형상ㆍ온도 편차 연산부
55 : 목표 형상 설정부
56 : 목표 온도 분포 설정부
70, 71 : 롤 벤더
75 : 작업 롤
76 : 중간 롤
77 : 백업 롤
511, 511a, 511b : 쿨런트 분사 정도 연산부
514, 514a : 쿨런트 분사 노즐 제어 정보 설정부
515 : 온 비율 연산부
516 : 쿨런트 밸브 제어부
541 : 형상 편차 연산부
542 : 온도 분포 편차 연산부
5115 : 퍼지 추론부
5116 : 분사 정도 산출부
5118 : 추론 밸브 데이터 베이스
[문헌 1] 일본 특허 공개 평7-32006호 공보
[문헌 2] 일본 특허 공개 제2005-66614호 공보
본 발명은 압연되는 판 형상의 압연재의 작업 롤(work roll) 근방에 있어서의 판 형상 및 온도 분포를 제어하여 압연하는 압연기의 압연 제어 장치 및 압연 제어 방법에 관한 것이다.
종래의 압연기에 있어서는, 압연기 출구측에 설치된 형상 검출기를 이용하여 압연재의 판 형상을 측정하고, 그 측정 결과에 따라서 롤 벤더에 의해 작업 롤의 휨을 변경하거나, 작업 롤 좌우의 갭 차(레벨링)를 조정함으로써 압연재의 판 형상의 제어를 행하고 있다. 이 때, 롤 벤더에 의해 판 형상의 좌우 대칭인 성분을 제어하고, 레벨링에 의해 좌우 비대칭인 형상을 수정한다.
또한, 압연유(쿨런트)나 물 등의 냉각재를 작업 롤에 분사하여 압연되는 압연재의 국소적인 신장이나, 국소적인 형상 불량을 수정하는 제어도 실시되고 있다. 즉, 작업 롤을 따라 압연재의 판 폭 방향에 쿨런트를 분사하는 분사 노즐을 복수개 나란히 설치하고, 그 분사 노즐로부터 작업 롤을 향해 쿨런트를 분사한다. 이 때, 분사 노즐마다 독립적으로 쿨런트의 분사가 온/오프(ON/OFF) 제어된다.
쿨런트 분사의 온/오프 제어에 의해 작업 롤의 쿨런트의 분사를 받은 부분은 냉각되어 수축하고, 한편 쿨런트의 분사를 받지 않은 부분은 압연에 의한 발열 때문에 팽창한다. 따라서, 작업 롤이 팽창된 부분에서는 압연재가 보다 얇게 신장되고, 또한 작업 롤이 수축된 부분에서는 압연재의 신장이 억제된다. 즉, 쿨런트의 분사를 받은 부분의 압연재의 형상은 긴장하는 방향이 되고, 쿨런트의 분사를 받지 않은 부분의 압연재의 형상은 신장하는 방향이 된다.
일반적으로, 판 형상을 제어하는 압연 제어 장치는 미리 목표 형상을 설정하고, 형상 검출기에 의해 검출되는 형상이 목표 형상에 근접하도록 작업 롤이나 분사 노즐의 액튜에이터를 조작한다. 분사 노즐의 온/오프는 다양한 방법에 의해 설정할 수 있지만, 통상은 압연재가 목표 형상보다 신장되어 있는 부분을 압연하는 작업 롤 부분에 쿨런트를 분사하여 압연재의 신장을 억제하도록 하고, 반대로 압연재가 신장하고 있지 않은(펴져 있는) 부분을 압연하는 작업 롤 부분에는 쿨런트의 분사를 멈추어 압연재의 팽창을 억제하고, 신장을 촉진시킨다.
쿨런트는 원래 압연재 및 작업 롤의 윤활 및 냉각 때문에 분사하는 것이므로, 압연에 있어서 안정된 윤활 및 냉각을 유지하기 위해서는 소정량 이상의 쿨런트를 분사할 필요가 있다. 따라서, 종래의 쿨런트에 의한 형상 제어 방법에서는, 판 폭 전체에 대해 임의의 일정한 비율 이상의 분사 노즐을 온하도록 분사 노즐의 온/오프 패턴을 설정하고 있다. 즉, 판 폭 전체에 걸쳐서 쿨런트를 분사하는 분사 노즐의 비율(온 비율)을 미리 설정해 두고, 그 온 비율을 기초로 한 여러 노즐을 온하도록 하고 있다.
한편, 변압기나 발진기 등의 철심에 사용되는 방향성 규소 강판 등 전자기 강판이라 불리우는 재료의 압연에 있어서는, 철손 등의 자기적 특성을 향상시키기 위해 압연 중의 판 온도 및 온도 분포를 제어할 필요가 있다고 되어 있다. 이 경우의 압연재의 온도 제어에도 쿨런트가 이용되고 있다. 예를 들어, 특허문헌 1에는 압연 중의 판 온도를 쿨런트의 유량에 의해 제어하여 일정한 온도로 제어하는 기술이 개시되어 있다.
또한, 특허문헌 2에는 작업 롤에 의해 압연되는 직전 또는 직후의 압연재에 냉각재를 분사하여, 판 폭 방향의 온도 분포를 똑같이 제어함으로써, 압연재가 냉각된 후의 판 형상을 정밀도 좋게 제어하고자 하는 기술이 개시되어 있다.
[특허문헌 1] 일본 특허 공개 평7-32006호 공보
[특허문헌 2] 일본 특허 공개 제2005-66614호 공보
이상과 같이, 종래의 압연기에 있어서 압연재 및 작업 롤의 윤활 및 냉각을 위해 이용하는 쿨런트를 이용하여 판 형상이나 판 온도를 제어하는 기술이 개시되어 있다. 그러나, 이들 종래의 기술에서는 판 형상의 제어와 판 온도의 제어가 분리되어 제어된다. 예를 들어, 특허문헌 1에서는, 압연재의 온도 제어는 하지만, 판 형상 제어에 대해서는 언급되고 있지 않다. 또한, 특허문헌 2에서는, 압연재의 판 폭 방향의 온도 분포를 똑같이 제어하지만, 그 온도 제어는 판 형상의 제어를 하기 위한 것이고, 전자기 강판 등의 자기적 특성을 향상시키기 위한 온도 제어는 아니다. 게다가, 작업 롤에 쿨런트를 분사하는 분사 노즐과, 압연재에 쿨런트를 분사하는 분사 노즐이 별개로 설치되는 등, 그 제어 기구는 복잡한 것으로 되어 있다.
전자기 강판의 압연에 있어서는, 압연 중 압연재의 판 온도 및 판 폭 방향의 온도 분포가 압연된 압연재의 특히 자기적 특성의 품질에 크게 영향을 준다. 또한, 압연된 압연재의 판 형상은 제품 품질 그 자체를 결정짓는 인자인 동시에, 그 형상 불량은 파단이나 사행 등의 원인도 되어 생산의 안정성에도 크게 관여한다. 즉, 전자기 강판의 압연에 있어서는, 압연재의 자기적 특성의 품질을 확보하고, 또한 형상의 품질을 향상시키는 것이 가능한 압연 제어 장치 및 압연 제어 방법이 요구되고 있다.
이상과 같은 종래 기술의 문제점에 비추어, 본 발명의 목적은 전자기 강판 등의 자기적 특성의 품질 및 형상의 품질을 향상시키기 위해, 압연 중 압연재의 판 온도 및 판 폭 방향의 온도 분포와 압연된 압연재의 판 형상을 동시에 제어 가능하게 한 압연 제어 장치 및 압연 제어 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명은 압연재를 압연하는 작업 롤과, 상기 압연재의 판 폭 방향에 상기 작업 롤을 따라 설치되어 상기 작업 롤 및 상기 압연재를 향해 냉각재(쿨런트 등)를 분사하는 냉각재 분사부와, 상기 작업 롤의 근방에 설치되어 상기 압연재의 판 폭 방향의 형상을 검출하는 형상 검출부와, 상기 작업 롤의 근방에 설치되어 상기 압연재의 판 폭 방향의 온도 분포를 검출하는 온도 분포 검출부를 적어도 구비한 압연기를 제어하는 압연 제어 장치 및 그 압연 제어 방법이며, 압연 제어 장치가, (1) 상기 형상 검출부에 의해 검출된 상기 압연재의 판 폭 방향의 형상과 상기 압연재의 미리 설정된 판 폭 방향의 목표 형상을 연산하여 형상 편차를 구하고, (2) 상기 온도 분포 검출부에 의해 검출된 상기 압연재의 판 폭 방향의 온도 분포와 상기 압연재의 미리 설정된 판 폭 방향의 목표 온도 분포를 연산하여 온도 분포 편차를 구하고, (3) 상기 구해진 형상 편차와 온도 분포 편차를 연산하여 상기 냉각재 분사부가 냉각재를 분사해야 할 정도를 나타낸 냉각재 분사 정도의 판 폭 방향의 분포를 구하고, (4) 상기 구해진 냉각재 분사 정도의 판 폭 방향의 분포를 기초로 상기 냉각재 분사부가 냉각재를 분사하기 위한 제어 정보를 설정하고, (5) 상기 설정된 제어 정보를 기초로 상기 냉각재 분사부에 대해 냉각재의 분사를 지령하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서는, 압연 중의 압연재의 형상 편차와 온도 분포 편차를 이용하여 냉각재 분사 정도의 판 폭 방향의 분포를 구한다. 즉, 냉각재 분사부에 있어서의 냉각재의 분사는 압연재의 형상 및 온도 분포가 미리 설정된 형상 및 온도 분포가 되도록 제어된다. 따라서, 압연재의 형상, 판 온도 및 온도 분포를 미리 설정하도록 제어할 수 있게 되므로, 압연재의 형상의 품질이나 자기적 특성의 품질을 향상시킬 수 있다.
(제1 실시 형태)
이하, 본 발명의 제1 실시 형태에 대해, 적절하게 도1 내지 도5를 참조하면서 상세하게 설명한다. 도1은 본 발명의 압연 제어 장치가 적용되는 압연기의 개략 구성의 예를 나타낸 도면이다. 도1에 도시한 바와 같이, 압연기(1)의 압연 롤은 작업 롤(75), 중간 롤(76) 및 백업 롤(77)로 이루어지는 6단식 압연 롤이다.
압연기(1)의 입구측에는, 작업 롤(75) 및 압연재(2)에 쿨런트를 분사하기 위한 쿨런트 분사 노즐(9)이 작업 롤(75)을 따라 판 폭 방향에 복수개 배치되어 있다. 이들 쿨런트 분사 노즐(9)은 쿨런트 밸브(8)의 개폐를 제어함으로써, 각각 단독으로 쿨런트 분사의 온/오프가 제어 가능하거나, 또는 분사하는 쿨런트의 분사량 이 제어 가능한 구성으로 되어 있다.
또한, 압연기(1)의 출구측에는 압연재(2)의 판 형상을 검출하는 형상 검출 롤(31) 및 형상 검출기(32)가 설치되어 있어, 압연 후의 판 형상을 측정하는 것이 가능하다. 또한, 압연기(1)의 출구측에는 압연재(2)의 판 폭 방향의 온도 분포를 측정하기 위한 판 온도 분포 검출기(41)가 설치되어, 압연 직후의 압연재(2)의 판 온도 및 판 폭 방향의 온도 분포를 측정할 수 있다.
또한, 압연기(1)는 압연재(2)의 판 형상을 기계적으로 제어하는 수단의 하나로서, 작업 롤(75) 및 중간 롤(76)에 롤 벤더(70, 71)를 구비하고 있다. 롤 벤더(70, 71)는 주로 압연재(2)의 형상에 따라서 작업 롤(75)의 휨을 변경할 수 있다. 또한, 압연기(1)에서는 작업 롤(75) 등에 크라운이나 테이퍼를 설치하고, 판 폭 방향에 작업 롤(75) 또는 중간 롤(76)을 이동(시프트)하여 형상을 제어하도록 해도 좋다. 또한, 센지미어 압연기(sendzimir mill)와 같이 백업 롤(77)의 휨을 기계적으로 변경하는 기구를 설치해도 좋다.
이상, 압연기(1)에 설치되는 쿨런트 분사 노즐(9), 형상 검출 롤(31), 형상 검출기(32), 판 온도 분포 검출기(41), 롤 벤더(70, 71) 등은 종래부터 사용되고 있는 것을 사용할 수 있다.
압연 제어 장치(5)는 하드웨어적으로는 CPU(Central Processing Unit)와 메모리를 구비한 컴퓨터에 의해 구성되고, 또한 기능적으로는 목표 형상 설정부(55), 목표 온도 분포 설정부(56), 형상ㆍ온도 편차 연산부(54), 기계적 제어 지령 연산부(53), 압연 속도 지령 연산부(52), 쿨런트 분사 지령 연산부(51) 등의 기능 블럭 에 의해 구성된다. 또, 이들 기능 블럭의 기능은 CPU가 메모리에 격납된 소정의 프로그램을 실행함으로써 실현된다.
목표 형상 설정부(55)는 압연 제어 장치(5)에 부속되는 표시 장치(도시하지 않음)에 표시된 압연 조업 감시 화면이나, 압연 설정 계산 화면 등을 통해 압연재(2)의 판 형상의 목표치를 설정한다. 또한, 목표 온도 분포 설정부(56)는 같은 표시 화면을 통해 압연재(2)의 판 온도 및 판 온도 분포의 목표치를 설정한다.
형상ㆍ온도 편차 연산부(54)는 목표 형상 설정부(55)에 의해 설정된 목표 형상의 목표치와, 형상 검출기(32)에 의해 측정된 판 형상의 측정치를 비교하여 형상 편차(Δεi)를 구한다. 또한, 동시에 목표 온도 분포 설정부(56)에 의해 설정된 판 온도 분포 목표치와, 판 온도 분포 검출기(41)에 의해 측정된 판 온도 분포의 측정치를 비교하여 온도 분포 편차(ΔTi) 및 판 온도 편차(ΔT)를 구한다.
여기서, Δεi 및 ΔTi는 각각 압연재(2)를 판 폭 방향에, 예를 들어 N 분할하였을 때의 제i 번째 영역의 형상 편차 및 온도 분포 편차이다. 이 때, N은 쿨런트 분사 노즐(9)의 수에 대응하고, 분할된 압연재(2)의 각각의 영역에 대응하도록 쿨런트 분사 노즐(9)이 설치되어 있다. 즉, 압연재(2)의 제i 번째 영역은 제i 번째의 쿨런트 분사 노즐(9)이 분사하는 쿨런트를 받는 영역이다. 또, 첨자 i의 사용법은, 본 명세서에 있어서 이하 마찬가지이고, 중복되는 설명을 생략한다.
기계적 제어 지령 연산부(53)는 형상 편차(Δεi)를 기초로 하여, 롤 벤더(70, 71) 등의 기계적인 형상 제어 수단에 대한 제어 정보를 구하고, 구한 제어 정보를 그 기계적인 형상 제어 수단에 출력한다. 또한, 기계적 제어 지령 연산부(53)는 설정된 판 두께 등의 정보를 기초로 압하 위치 제어 장치(6)에 대한 제어 정보를 구하고, 구한 제어 정보를 압하 위치 제어 장치(6)에 출력한다. 또한, 압연 속도 지령 연산부(52)는 판 온도 편차(ΔT)를 기초로 압연재(2)의 압연 속도 등을 구하고, 구한 압연 속도 등의 정보를 압연 롤러의 회전 구동 장치(도시하지 않음) 등에 출력한다.
쿨런트 분사 지령 연산부(51)는 형상 편차(Δεi)와, 온도 분포 편차(ΔTi)와, 판 온도 편차(ΔT)를 이용하여 쿨런트 분사의 온/오프, 쿨런트 유량 등의 쿨런트 제어 정보를 구하고, 구한 쿨런트 제어 정보를 쿨런트 밸브(8), 쿨런트 분사 노즐(9) 등에 출력한다.
이와 같이, 본 실시 형태에 있어서의 쿨런트 분사 지령 연산부(51)에서는, 압연재(2)의 판 형상과 판 온도 및 판 온도 분포를 동시에 고려하여 쿨런트 분사의 온/오프 및 유량을 제어하고 있다. 따라서, 본 실시 형태에 있어서는, 압연재(2)의 판 형상의 정밀도를 희생하지 않고 판 온도를 일정하게 유지하는 것이 가능해진다.
계속해서, 도2를 참조하여, 쿨런트 분사 지령 연산부(51)의 구성 및 동작에 대해 더 상세하게 설명한다. 여기서, 도2는 본 실시 형태에 있어서의 압연 제어 장치의 기능 블럭의 구성예를 도시한 도면이다.
도2에 도시한 바와 같이, 형상ㆍ온도 편차 연산부(54)는 형상 편차 연산 부(541)와 온도 분포 편차 연산부(542)로 분할되어 구성된다. 형상 편차 연산부(541)는 목표 형상 설정부(55)에 의해 설정된 목표 형상의 목표치와, 형상 검출 롤(31)을 거쳐서 형상 검출기(32)에 의해 측정된 형상 데이터를 비교하여 형상 편차(Δεi)를 연산한다. 또한, 온도 분포 편차 연산부(542)는 목표 온도 분포 설정부(56)에 의해 설정된 판 온도 분포 목표치와, 판 온도 분포 검출기(41)에 의해 측정된 온도 데이터를 비교하여 온도 분포 편차(ΔTi) 및 판 온도 편차(ΔT)를 연산한다.
쿨런트 분사 지령 연산부(51)는 쿨런트 분사 정도 연산부(511)와, 쿨런트 분사 노즐 제어 정보 설정부(514)와, 온 비율 연산부(515)와, 쿨런트 밸브 제어부(516)를 포함하여 구성된다.
쿨런트 분사 정도 연산부(511)는 형상 편차 연산부(541)에서 연산한 형상 편차(Δεi)와, 온도 분포 편차 연산부(542)에서 연산한 온도 분포 편차(ΔTi)를 기초로 분사 정도(αi)를 연산한다. 여기서, 분사 정도(αi)는 제i 번째의 쿨런트 분사 노즐(9)이 쿨런트를 분사해야 할 정도를 나타낸 수치이다. 그 수치를 구하는 연산의 상세에 대해서는 도3을 이용하여 별도로 설명한다.
그런데, 본 실시 형태에서는 쿨런트 분사 노즐(9)로부터의 쿨런트의 분사는 간단하므로, 분사의 온/오프 제어만으로 분사 온하였을 때의 유량의 제어는 하지 않는 것으로 한다. 따라서, 모든 i번째(i ＝ 1,…, N)의 쿨런트 분사 노즐(9)에 대해 그 쿨런트 분사 노즐(9)로부터의 쿨런트의 분사를 온으로 할지 오프로 할지 지시할 필요가 있다.
그래서, 쿨런트 분사 노즐 제어 정보 설정부(514)는 쿨런트 분사 정도 연산부(511)에서 구한 분사 정도(αi)와, 온 비율 연산부(515)에서 연산한 쿨런트 온 비율에 의해 각 제i 번째(i ＝ 1,…, N)의 쿨런트 분사 노즐(9)에 대해 쿨런트 분사의 온/오프 제어 정보를 설정한다. 그 온/오프 제어 정보를 설정하는 간단한 방법은 예를 들어 다음과 같다.
우선, 분사 정도(αi)가 큰 순으로 분류한다. 그리고, 분사 정도(αi)를 큰 쪽으로부터 차례로 추출하여, 추출한 분사 정도(αi)의 수가 쿨런트 온 비율에 이를 때까지 분사 정도(αi)를 추출한다. 여기서, 추출된 분사 정도(αi)를 추출 분사 정도(αj)로 나타내고, 추출되지 않은 분사 정도(αi)를 비추출 분사 정도(αk)로 나타낸다. 그리고, 추출 분사 정도(αj)에 대응하는 j번째의 쿨런트 분사 노즐(9)로부터의 쿨런트 분사를 온으로 하고, 비추출 분사 정도(αk)에 대응하는 k번째의 쿨런트 분사 노즐(9)로부터의 쿨런트 분사를 오프로 한다.
또, 온 비율 연산부(515)는 N개의 쿨런트 분사 노즐(9) 중 분사를 온하는 노즐의 비율(쿨런트 온 비율)을 판 온도 편차(ΔT), 압연 속도 등을 이용하여 소정의 연산을 하여 구한다. 그 연산 방법은 쿨런트 온 비율을 판 온도 편차(ΔT)와 압연 속도와의 다차 함수로서 정의하고, 그 함수치를 계산하는 것이라도 좋고, 온 비율을 판 온도 편차와 압연 속도에 대해 미리 정한 데이터 테이블을 메모리에 격납해 두고, 그 데이터 테이블을 참조함으로써 구하는 것이라도 좋다.
다음에, 쿨런트 분사 노즐 제어 정보 설정부(514)에 있어서 설정된 쿨런트 분사 노즐(9)에 대한 쿨런트 분사의 온/오프 제어 정보는 노즐 온/오프 정보로서 쿨런트 밸브 제어부(516)에 입력된다. 쿨런트 밸브 제어부(516)는 그 노즐 온/오프 정보의 입력을 받고, 쿨런트 밸브(8)에 대해 밸브의 개방 또는 폐쇄를 조작하는 노즐 온/오프 지령을 출력한다.
이 때, 노즐 온 지령을 받은 j번째의 쿨런트 밸브(8)는 밸브를 개방하고, j번째의 쿨런트 분사 노즐(9)로부터 쿨런트를 분사시킨다. 또한, 노즐 오프 지령을 받은 k번째의 쿨런트 밸브(8)는 밸브를 폐쇄하고, k번째의 쿨런트 분사 노즐(9)로부터는 쿨런트의 분사를 정지한다.
도3은 본 실시 형태에 있어서의 쿨런트 분사 정도 연산부의 구성 및 동작의 예를 상세하게 나타낸 도면이다. 도3에 도시한 바와 같이, 쿨런트 분사 정도 연산부(511)는 클래스 분류 기구 A, B, C, T(5111 내지 5114), 퍼지 추론부(5115), 분사 정도 산출부(5116)를 포함하여 구성된다.
클래스 분류 기구 A, B, C(5111 내지 5113)는 형상 편차(Δεi)를 입력하고, 그 데이터를 기초로 형상의 특징을 클래스 분류한다. 즉, 클래스 분류 기구 A(5111)는 형상이 신장하고 있는 정도, 클래스 분류 기구 B(5112)는 형상 데이터가 시간적으로 신장하는 방향으로 변화하고 있는 정도, 클래스 분류 기구 C(5113)는 형상 데이터가 인접하는 구역(zone)의 데이터보다 큰 정도를 클래스 분류한다. 또 한, 마찬가지로 클래스 분류 기구 T(5114)는 온도 분포 편차(ΔTi)를 입력하고, 그 데이터에 따라서 온도 분포의 특징을 클래스 분류한다.
클래스 분류 기구 A, B, C, T(5111 내지 5114)에 있어서의 클래스 분류는 멤버쉽 함수를 이용하여 행한다. 도4는 (a)가 클래스 분류 기구 A에서 이용되는 멤버쉽 함수의 예, (b)가 클래스 분류 기구 B에서 이용되는 멤버쉽 함수의 예, (c)가 클래스 분류 기구 C에서 이용되는 멤버쉽 함수의 예, (d)가 클래스 분류 기구 T에서 이용되는 멤버쉽 함수의 예를 나타낸 도면이다.
도4의 (a)에 도시한 바와 같이, 클래스 분류 기구 A(5111)는 Ai[＝ 제i 번째 영역의 형상 편차(Δεi)]를 기초로, ANB, ANS, AZO, APS, APB의 5개의 멤버쉽 함수를 계산한다. 이들 멤버쉽 함수는 말하자면 분류의 확신도를 나타내는 함수로, 각각 A 네거티브 빅(ANB), A 네거티브 스몰(ANS), A 제로(AZO), A 포지티브 스몰(APS), A 포지티브 빅(APB)이라 한다.
또, 도4의 (a)에 있어서, 각 함수의 값은 Ai ≤ a1일 때, ANB ＝ 1이고, 다른 함수치는 0이다. 그리고, Ai가 a1을 넘으면, ANB는 점차 감소하고, 대신에 ANS가 점차 증가하고, Ai ＝ a2일 때, ANB ＝ 0, ANS ＝ 1이 된다. 또한, Ai가 a2를 넘으면, ANS는 점차 감소하고, 대신에 AZO가 점차 증가하고, Ai ＝ a3일 때, ANS ＝ 0, AZO ＝ 1이 된다. 이하, 각 함수의 값은 마찬가지로 도4의 (a)에 나타내는 바와 같다.
마찬가지로, 도4의 (b), 도4의 (c), 도4의 (d)에는 각각 클래스 분류 기구 B(5112)에서 이용되는 멤버쉽 함수(BNB, BNS, BZO, BPS, BPB)와, 클래스 분류 기구 C(5113)에서 이용되는 멤버쉽 함수(CN, CZO, CP)와, 클래스 분류 기구 T(5113)에서 이용되는 멤버쉽 함수(TNB, TNS, TZO, TPS, TPB)가 나타나 있다.
다시, 도3의 설명으로 되돌아간다. 클래스 분류 기구 A, B, C, T(5111 내지 5114)는 분할된 제i 번째 영역마다 형상 편차(Δεi)와 온도 분포 편차(ΔTi)와 이상에 설명한 멤버쉽 함수를 이용하여, 각 멤버쉽 함수의 값(ANBi, ANSi, AZOi, APSi, APBi와, BNBi, BNSi, BZOi, BPSi, BPBi와, CNi, CZOi, CPi와, TNBi, TNSi, TZOi, TPSi, TPBi)을 계산한다.
이와 같이 하여 계산된 총합(20)의 멤버쉽 함수의 값은 분할된 제i 번째 영역마다 퍼지 추론부(5115)에 입력된다. 퍼지 추론부(5115)는 분할된 제i 번째 영역마다 입력된 멤버쉽 함수의 값과, 미리 메모리 등에 격납되어 있는 퍼지 추론의 추론 규칙 데이터 베이스(5118)를 기초로 대표 확신도(NBi, NSi, ZOi, PSi, PBi)를 산출한다. 그 산출은 예를 들어 다음과 같이 하여 행한다.
도5는 본 실시 형태에 있어서의 추론 규칙 데이터 베이스의 예를 나타낸 도면이다. 도5에 도시한 바와 같이, 추론 규칙 데이터 베이스(5118)는 입력되는 멤버쉽 함수마다 설정된 대표 멤버쉽 함수를 기재한 테이블이다. 여기서, "A ＝"은, 클래스 분류 기구 A(5111)로부터 퍼지 추론부(5115)에 입력되는 멤버쉽 함수인 것 을 의미하고 있다. 또한, "B ＝", "C ＝", "T ＝"의 의미도 마찬가지이다.
퍼지 추론부(5115)는 다음의 추론 규칙에 따라서 대표 확신도(NBi, NSi, ZOi, PSi, PBi)를 구한다.
(1) 입력된 A, B, C, T의 멤버쉽 함수의 모든 조합에 대해 각각 추론 규칙 데이터 베이스(5118)를 참조하여, 대표 멤버쉽 함수(NB, NS, ZO, PS, PB 중 어느 한쪽)를 구한다.
(2) (1)에서 구한 대표 멤버쉽 함수의 값으로서, 입력된 A, B, C, T의 멤버쉽 함수의 상기 조합에 있어서의 각 함수치의 최소치를 부여한다.
(3) 대표 멤버쉽 함수(NB, NS, ZO, PS, PB) 각각에 대해 (2)에서 구한 각각의 대표 멤버쉽 함수의 값의 최대치를 구하고, 대표 확신도(NBi, NSi, ZOi, PSi, PBi)라 한다.
예를 들어, 퍼지 추론부(5115)에 다음과 같은 조합의 멤버쉽 함수치가 입력되었다고 하자.
APB ＝ 0.8, APS ＝ 0.2, AZO ＝ 0, ANS ＝ 0, ANB ＝ 0
BPB ＝ 0.4, BPS ＝ 0.6, BZO ＝ 0, BNS ＝ 0, BNB ＝ 0
CP ＝ 1.0, CZO ＝ 0, CN ＝ 0
TPB ＝ 0.7, TPS ＝ 0.3, TZO ＝ 0, TNS ＝ 0, TNB ＝ 0
이 경우 중 하나의 A, B, C, T의 조합에,
A ＝ APB(0.8), B ＝ BPB(0.4), C ＝ CP(1.0), T ＝ TPB(0.7)
[주: ( ) 내의 값은 그 함수의 값을 나타냄. 이하의 설명과 동일.]
가 있다. 이 때, 추론 규칙 데이터 베이스(5118)(도5)를 참조하여, 대표 멤버쉽 함수가 PB이고, 그 대표 멤버쉽 함수(PB)의 값은 입력된 함수치의 최소치라는 규칙으로부터 PB ＝ 0.4를 얻을 수 있다.
마찬가지로,
A ＝ APB(0.8), B ＝ BPB(0.4), C ＝ CP(1.0), T ＝ TPS(0.3)에 대해, PB ＝ 0.3,
A ＝ APB(0.8), B ＝ BPS(0.6), C ＝ CP(1.0), T ＝ TPB(0.7)에 대해, PB ＝ 0.6,
A ＝ APB(0.8), B ＝ BPS(0.6), C ＝ CP(1.0), T ＝ TPS(0.3)에 대해, PB ＝ 0.3,
A ＝ APS(0.2), B ＝ BPB(0.4), C ＝ CP(1.0), T ＝ TPB(0.7)에 대해, PB ＝ 0.2,
A ＝ APS(0.2), B ＝ BPB(0.4), C ＝ CP(1.0), T ＝ TPS(0.3)에 대해, PB ＝ 0.2,
A ＝ APS(0.2), B ＝ BPS(0.6), C ＝ CP(1.0), T ＝ TPB(0.7)에 대해, PB ＝ 0.2,
A ＝ APS(0.2), B ＝ BPS(0.6), C ＝ CP(1.0), T ＝ TPS(0.3)에 대해, PB ＝ 0.2
를 얻을 수 있다.
또한, 마찬가지로, 다른 모든 A, B, C, T의 조합에 대해 추론 규칙 데이터 베이스(5118)(도5)를 참조하여 대표 멤버쉽 함수 및 그 값을 구한다. 본 예의 경우, 다른 모든 A, B, C, T의 조합에 대해서는, 예를 들어,
A ＝ APB(0.8), B ＝ BPB(0.4), C ＝ CN(0), T ＝ TPS(0.3)
에 대해, PB ＝ 0이 되도록 입력되는 멤버쉽 함수의 값 중 어느 하나가 0이 되므로, 그 대표 멤버쉽 함수의 종류에 상관없이 그 함수치는 0이 된다. 따라서, 대표 확신도(NBi, NSi, ZOi, PSi, PBi)는 각각의 함수치의 최대치라는 규칙에 의해, NBi ＝ NSi ＝ ZOi ＝ PSi ＝ 0, PBi ＝ 0.6이 된다.
이상에 설명한 클래스 분류 기구 A, B, C, T(5111 내지 5114) 및 퍼지 추론부(5115)의 처리는 모든 i(i ＝ 1,…, N)에 대해 반복하여 행해진다.
다음에, 분사 정도 산출부(5116)는 이상과 같이 하여 구해진 대표 확신도[NBi, NSi, ZOi, PSi, PBi(i ＝ 1,…, N)]를 이용하고, 다음에 나타내는 (식1)을 따라서 제i 번째의 쿨런트 분사 노즐(9)에 대한 분사 정도(αi)를 산출한다. 또, (식1)에 있어서 ρNB, ρNS, ρZO, ρPS, ρPB는 가중하기 위한 정수이며, 예를 들어 ρNB ＝ －2.0, ρNS ＝ －1.0, ρZO ＝ 0.0, ρPS ＝ 1.0, ρPB ＝ 2.0과 같이 미리 정해 둔다.
[식1]
Figure 112006064525349-pat00001
이상과 같이 분사 정도 산출부(5116)에서 산출된 분사 정도(αi)(i ＝ 1,…, N)는 쿨런트 분사 노즐 제어 정보 설정부(514)에 송부되고, 분사 정도(αi)(i ＝ 1,…, N)를 받은 쿨런트 분사 노즐 제어 정보 설정부(514)는 상기한 바와 같이 하여 어느 쿨런트 분사 노즐(9)의 쿨런트의 분사를 온할지를 설정한다. 그리고, 그 설정을 기초로 노즐 온/오프 정보가 생성되고, 생성된 노즐 온/오프 정보는 쿨런트 밸브 제어부(516)에 입력된다. 쿨런트 밸브 제어부(516)는 입력된 노즐 온/오프 정보를 기초로 쿨런트 밸브(8)에 대해 밸브의 개방 또는 폐쇄를 조작하는 노즐 온/오프 지령을 출력한다(도2 참조).
이상과 같이, 본 실시 형태에 있어서는, 형상 검출기(32)에 의해 검출된 압연재(2)의 판 형상과, 판 온도 분포 검출기(41)에 의해 검출된 압연재(2)의 판 온도 및 판 폭 방향의 온도 분포의 특징을 클래스 분류 기구 A, B, C, T(5111 내지 5114)에 의해 압연재(2)의 판 폭 방향에 분할된 영역마다 멤버쉽 함수의 값으로서 수치화한다. 그리고, 그 멤버쉽 함수의 값과 미리 정해진 추론 규칙 데이터 베이스(5118)를 기초로 압연재(2)의 판 형상 및 판 온도 분포가 목표 형상 설정부(55) 및 목표 온도 분포 설정부(56)에서 설정한 목표 형상 및 목표 온도 분포에 근접하도록 분할된 영역마다 쿨런트를 분사해야 할 정도를 나타내는 분사 정도(αi)를 구하고, 그 분사 정도(αi)를 기초로 쿨런트 분사의 온/오프를 설정하고 있다. 따라서, 본 실시 형태에 있어서는, 쿨런트 분사 노즐(9)로부터의 쿨런트의 분사 제어에 의해 압연재(2)의 판 형상과 판 온도 분포를 동시에 제어하는 것이 실현되고 있는 것이 된다.
(제2 실시 형태)
계속해서, 도6 내지 도9를 참조하면서 본 발명의 제2 실시 형태에 대해 설명한다. 도6은 제2 실시 형태에 있어서의 압연 제어 장치의 기능 블럭의 구성예를 나타낸 도면이다.
도6에 도시한 바와 같이, 제2 실시 형태에 있어서의 압연 제어 장치(5a)는 하드웨어적으로는 CPU와 메모리를 구비한 컴퓨터에 의해 구성되고, 또한 기능적으로는 목표 형상 설정부(55), 목표 온도 분포 설정부(56), 형상ㆍ온도 편차 연산부(54), 쿨런트 분사 지령 연산부(51a) 등의 기능 블럭에 의해 구성된다. 제1 실시 형태와의 차이는 쿨런트 분사 지령 연산부(51a)뿐이다. 또한, 압연 제어 장치(5a)가 적용되는 압연기(1)의 구성(도1 참조)도 제1 실시 형태와 동일하다. 이하, 제1 실시 형태와 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 부여하고, 그 기능 등의 설명을 생략한다.
도6에 있어서, 쿨런트 분사 지령 연산부(51a)는 쿨런트 분사 정도 연산부(A)(511a)와, 쿨런트 분사 정도 연산부(B)(511b)와, 쿨런트 분사 노즐 제어 정보 설정부(514a)와, 온 비율 연산부(515)와, 쿨런트 밸브 제어부(516)를 포함하여 구성된다. 여기서, 쿨런트 분사 정도 연산부(A)(511a)와 쿨런트 분사 정도 연산부(B)(511b)는 기본적으로는 동일한 구성을 하고 있어 도시를 생략하지만, 각각 도3에 도시한 클래스 분류 기구 A, B, C(5111 내지 5113)와, 퍼지 추론부(5115)와, 추론 규칙 데이터 베이스(5118)와 분사 정도 산출부(5116)와 같은 구성 요소를 포 함하여 구성된다.
이 때, 쿨런트 분사 정도 연산부(A)(511a)는 형상 편차(Δεi)를 입력하고, 도3의 클래스 분류 기구 A, B, C(5111 내지 5113)와 같은 클래스 분류 기구(도시하지 않음)에 의해 그 형상 편차(Δεi)의 특징을 형상이 신장하고 있는 정도(SA), 형상 데이터가 시간적으로 신장하는 방향으로 변화하고 있는 정도(SB), 형상 데이터가 인접하는 영역의 데이터보다 큰 정도(SC) 각각에 대해 클래스 분류한다. 클래스 분류의 결과는, 도4에 나타낸 형상 편차(Δεi)에 대한 15개의 멤버쉽 함수의 값(ANBi, ANSi, AZOi, APSi, APBi, BNBi, BNSi, BZOi, BPSi, BPBi, CNi, CZOi, CPi)으로서 구하게 된다.
다음에, 쿨런트 분사 정도 연산부(A)(511a)는 도3의 퍼지 추론부(5115)와 같은 퍼지 추론부(도시하지 않음)에 의해 제1 실시 형태의 경우와 같은 추론 규칙 및 추론 규칙 데이터 베이스를 따라서 형상 편차(Δεi)에 대한 대표 확신도(SNBi, SNSi, SZOi, SPSi, SPBi)를 구한다. 여기서, 도7은 이 때에 사용되는 추론 규칙 데이터 베이스의 예를 나타낸 도면이다.
쿨런트 분사 정도 연산부(A)(511a)에 있어서, 이들 클래스 분류 기구 및 퍼지 추론부에서의 처리는 모든 i(i ＝ 1,…, N)에 대해 반복하여 행해진다.
다음에, 쿨런트 분사 정도 연산부(A)(511a)는 분사 정도 연산부(5116)와 같은 분사 정도 연산부(도시하지 않음)에 의해 먼저 구한 대표 확신도[SNBi, SNSi, SZOi, SPSi, SPBi(i ＝ 1,…, N)]를 이용하여 (식2)를 계산하고, 제i 번째의 쿨런트 분사 노즐(9)에 대한 형상 편차에 의한 분사 정도(αSi)를 산출한다(i ＝ 1,…, N). 또, (식2)에 있어서, ρSNB, ρSNS, ρSZO, ρSPS, ρSPB는 가중하기 위한 정수로, 예를 들어 ρSNB ＝ －2.0, ρSNS ＝ －1.0, ρSZO ＝ 0.0, ρSPS ＝ 1.0, ρSPB ＝ 2.0과 같이 미리 결정해 둔다.
[식2]
Figure 112006064525349-pat00002
한편, 쿨런트 분사 정도 연산부(B)(511b)는 온도 분포 편차(ΔTi)를 입력하고, 도3의 클래스 분류 기구 A, B, C(5111 내지 5113)와 같은 클래스 분류 기구(도시하지 않음)에 의해 그 온도 분포 편차(ΔTi)의 특징을 온도 편차가 큰 정도(TA ＝ ΔTi), 온도 편차의 시간 미분이 큰 정도(SB ＝ ΔTi/dt), 온도 편차가 인접한 영역의 온도 편차보다 큰 정도[SC ＝ ΔTiㆍ(ΔTi － 1 ＋ ΔTi ; 1)/2] 각각에 대해 클래스 분류한다. 클래스 분류의 결과는 도4에 도시한 형상 편차(Δεi)에 대한 15개의 멤버쉽 함수와 같은 멤버쉽 함수의 값(ANBi, ANSi, AZOi, APSi, APBi, BNBi, BNSi, BZOi, BPSi, BPBi, CNi, CZOi, CPi)으로서 구해진다.
다음에, 쿨런트 분사 정도 연산부(B)(511b)는 도3의 퍼지 추론부(5115)와 같 은 퍼지 추론부(도시하지 않음)에 의해 제1 실시 형태의 경우와 같은 추론 규칙 및 추론 규칙 데이터 베이스에 따라서 온도 분포 편차(ΔTi)에 대한 대표 확신도(TNBi, TNSi, TZOi, TPSi, TPBi)를 구한다. 여기서, 도8은 이 때에 사용되는 추론 규칙 데이터 베이스의 예를 나타낸 도면이다.
쿨런트 분사 정도 연산부(B)(511b)에 있어서, 이들 클래스 분류 기구 및 퍼지 추론부에서의 처리는 모든 i(i ＝ 1,…, N)에 대해 반복하여 행해진다.
다음에, 쿨런트 분사 정도 연산부(B)(511b)는 분사 정도 연산부(5116)와 같은 분사 정도 연산부(도시하지 않음)에 의해 먼저 구한 대표 확신도(TNBi, TNSi, TZOi, TPSi, TPBi)(i ＝ 1,…, N)를 이용하여 (식3)을 계산하고, 제i 번째의 쿨런트 분사 노즐(9)에 대한 판 온도 편차에 의한 분사 정도(αTi)를 산출한다(i ＝ 1,…, N). 또, (식3)에 있어서, ρTNB, ρTNS, ρTZO, ρTPS, ρTPB는 가중하기 위한 정수이며, 예를 들어 ρTNB ＝ －2.0, ρTNS ＝ －1.0, ρTZO ＝ 0.0, ρTPS ＝ 1.0, ρTPB ＝ 2.0과 같이 미리 정해 둔다.
[식3]
Figure 112006064525349-pat00003
계속해서, 쿨런트 분사 노즐 제어 정보 설정부(514a)는 이상과 같이 하여 구한 형상 편차에 의한 분사 정도(αSi)와 온도 분포 편차에 의한 분사 정도(αTi)를 이용하여 (식4)에 따라서 통합한 분사 정도(αi)를 산출한다(i ＝ 1,…, N). 또, (식4)에 있어서, GS, GT는 가중된 정수이다. 이 가중된 정수(GS, GT)는 후기하는 바와 같이, 형상 편차(Δεi), 온도 분포 편차(ΔTi)를 이용하여 소정의 평가 함수를 계산하고, 그 값을 기초로 수동 또는 자동으로 적절하게 변경할 수 있다.
[식4]
Figure 112006064525349-pat00004
다음에, 쿨런트 분사 노즐 제어 정보 설정부(514a)는 통합한 분사 정도(αi)와, 온 비율 연산부(515)에서 연산한 쿨런트 온 비율에 의해 각 제i 번째(i ＝ 1,…, N)의 쿨런트 분사 노즐(9)에 대해 쿨런트 분사의 온/오프 제어 정보(노즐 온/오프 정보)를 생성한다. 생성된 노즐 온/오프 정보는 쿨런트 밸브 제어부(516)에 입력된다. 쿨런트 밸브 제어부(516)는 입력된 노즐 온/오프 정보를 기초로 밸브의 개방 또는 폐쇄를 조작하는 노즐 온/오프 지령을 쿨런트 밸브(8)에 출력한다.
이상과 같이 하여, 제2 실시 형태에 있어서도 쿨런트 분사 노즐(9)로부터의 쿨런트의 분사 제어에 의해 압연재(2)의 판 형상과 판 온도 분포를 동시에 제어하는 것이 실현되고 있다. 게다가, (식4)에 있어서의 가중된 정수(GS, GT)를 적절하게 변경함으로써, 쿨런트 분사 제어에의 판 형상의 영향의 정도와 판 온도 분포의 영향의 정도를 조절할 수 있다.
또, (식4)에 있어서의 가중된 정수(GS, GT)를 수동 또는 자동으로 변경하는 방법은 다음과 같다.
쿨런트 분사 노즐 제어 정보 설정부(514a)는 형상 편차(Δεi) 및 온도 분포 편차(ΔTi)를 이용하여 (식5)에 나타내는 평가 함수(J)를 계산한다. 여기서, WShape 및 WTemp는 각각 형상 편차(Δεi) 및 판 온도 편차(ΔTi)의 가중된 정수이고, ΔTave는 온도 분포 편차(ΔTi)의 평균치이다. 또한, imin은 2 내지 3 등의 수, imax는 N － 1, N － 2 등의 수이고, 평가 함수(J)는 압연재(2)의 양단부의 영향을 제외하고 계산된다.
[식5]
Figure 112006064525349-pat00005
이 때, 평가 함수(J)의 값은, 형상 편차(Δεi)의 영향이 큰 경우에는 양의 수가 되고, 온도 분포 편차(ΔTi)의 영향이 큰 경우에는 음의 수가 된다. 그래서, 평가 함수(J)의 값에 따라서 수동에 의해 적절하게 가중된 정수(GS, GT)를 결정한다.
또한, 가중된 정수(GS, GT)를 자동으로 결정하기 위해서는, 예를 들어 도9에 도시한 바와 같이 평가 함수(J)의 값에 가중된 정수(GS, GT)의 멤버쉽 함수를 미리 준비해 둔다. 즉, 쿨런트 분사 노즐 제어 정보 설정부(514a)는 평가 함수(J)를 계 산 후, 그 J의 값을 이용하여 가중된 정수(GS, GT)의 멤버쉽 함수를 계산하고, 얻게 된 각각의 멤버쉽 함수의 값을 가중된 정수(GS, GT)의 값으로 한다.
또, 도9에 있어서, 실선은 가중된 정수(GS)의 멤버쉽 함수, 일점 쇄선은 가중된 정수(GT)의 멤버쉽 함수를 나타내고 있다. 이들 멤버쉽 함수는 꺾은선으로 표시하고 있지만, GS ＋ GT ＝ 1을 충족시키는 것이면, 곡선으로 표시되는 함수라도 좋다. 또한, 여기서는 평가 함수(J)는 형상 편차(Δεi)와 온도 분포 편차(ΔTi)의 2승 평균의 차로 하고 있지만, 형상 편차의 크기와 온도 편차의 크기를 비교할 수 있는 함수이면 어떤 함수를 이용해도 좋다.
이상과 같이 하여, 쿨런트 분사 노즐 제어 정보 설정부(514a)는 평가 함수(J)를 계산하고, 그 값에 따라서 가중된 정수(GS, GT)의 멤버쉽 함수를 계산함으로써, 인력의 개입 없이 가중된 정수(GS, GT)의 값을 구할 수 있다.
또, 이상에 나타낸 제1 및 제2 실시 형태에 있어서의 압연 제어 장치(5, 5a)는 판 온도 분포 검출기(41) 및 형상 검출 롤(31)이 압연 롤의 출구측에 설치된 압연기(1)에 적용되어 있지만, 판 온도 분포 검출기(41) 및 형상 검출 롤(31)의 적어도 한쪽이 압연 롤의 입구측에 설치된 압연기에도 적용 가능하다.
압연 중 압연재의 판 온도 및 판 폭 방향의 온도 분포와, 압연된 압연재의 판 형상을 동시에 제어 가능한 압연 제어 장치 및 압연 제어 방법이 실현되고, 그 에 의해 전자기 강판 등의 자기적 특성의 품질 및 형상의 품질을 향상시킬 수 있다.

Claims (8)

  1. 삭제
  2. 압연재를 압연하는 작업 롤과,
    상기 압연재의 판 폭 방향에 상기 작업 롤을 따라 설치되어 상기 작업 롤 및 상기 압연재를 향해 냉각재를 분사하는 냉각재 분사부와,
    상기 작업 롤의 근방에 설치되어 상기 압연재의 판 폭 방향의 형상을 검출하는 형상 검출부와,
    상기 작업 롤의 근방에 설치되어 상기 압연재의 판 폭 방향의 온도 분포를 검출하는 온도 분포 검출부를 적어도 구비한 압연기에 대한 압연 제어 장치이며,
    상기 형상 검출부에 의해 검출된 상기 압연재의 판 폭 방향의 형상과 상기 압연재의 미리 설정된 판 폭 방향의 목표 형상을 연산하여 형상 편차를 구하는 형상 편차 연산부와,
    상기 온도 분포 검출부에 의해 검출된 상기 압연재의 판 폭 방향의 온도 분포와 상기 압연재의 미리 설정된 판 폭 방향의 목표 온도 분포를 연산하여 온도 분포 편차를 구하는 온도 분포 편차 연산부와,
    상기 형상 편차 연산부에 의해 구해진 형상 편차와, 상기 온도 분포 편차부에 의해 구해진 온도 분포 편차를 연산하여 상기 냉각재 분사부가 냉각재를 분사해야 할 정도를 나타낸 냉각재 분사 정도의 판 폭 방향의 분포를 구하는 냉각재 분사 정도 연산부와,
    상기 냉각재 분사 정도 연산부에 의해 구해진 냉각재 분사 정도의 판 폭 방향의 분포를 기초로 상기 냉각재 분사부가 냉각재를 분사하기 위한 제어 정보를 설정하는 냉각재 분사 제어 정보 설정부와,
    상기 냉각재 분사 제어 정보 설정부에 의해 설정된 제어 정보를 기초로 상기 냉각재 분사부에 대해 냉각재의 분사를 지령하는 냉각재 분사 지령부를 구비하며,
    상기 냉각재 분사 정도 연산부는,
    상기 압연재의 판 폭 방향에 구분된 영역마다의 상기 형상 편차 및 상기 온도 분포 편차 중 적어도 한쪽에 대해 소정의 멤버쉽 함수에 의해 클래스 분류를 행하고, 그 때의 멤버쉽 함수의 값을 결정하는 클래스 분류부와,
    상기 클래스 분류에 의해 결정된 멤버쉽 함수의 값과, 미리 정해진 추론 규칙을 기초로 상기 구분된 영역의 해당 영역에 대해 냉각재를 분사하는 확신도를 구하는 퍼지 추론부와,
    상기 퍼지 추론에 의해 구해진 확신도를 기초로 상기 구분된 영역의 해당 영역에 대한 냉각재 분사 정도를 산출하는 분사 정도 산출부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 압연 제어 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 냉각재 분사 정도 연산에 있어서, 상기 형상 편차를 기초로 하는 냉각재 분사 정도와 상기 온도 분포 편차를 기초로 하는 냉각재 분사 정도를 각각 독립적으로 구해 두고,
    상기 독립적으로 구한 상기 형상 편차를 기초로 하는 냉각재 분사 정도와 상기 온도 분포 편차를 기초로 하는 냉각재 분사 정도와의 가중 평균을 취하도록 구성된 것을 특징으로 하는 압연 제어 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 형상 편차 및 상기 온도 분포 편차를 기초로 소정의 평가 함수의 값을 구하고, 그 평가 함수의 값에 따라서 상기 가중 평균을 취할 때의 가중된 정수를 결정하도록 구성된 것을 특징으로 하는 압연 제어 장치.
  5. 삭제
  6. 압연재를 압연하는 작업 롤과,
    상기 압연재의 판 폭 방향에 상기 작업 롤을 따라 설치되어 상기 작업 롤 및 상기 압연재를 향해 냉각재를 분사하는 냉각재 분사부와,
    상기 작업 롤의 근방에 설치되어 상기 압연재의 판 폭 방향의 형상을 검출하는 형상 검출부와,
    상기 작업 롤의 근방에 설치되어 상기 압연재의 판 폭 방향의 온도 분포를 검출하는 온도 분포 검출부를 적어도 구비한 압연기에 대한 압연 제어 방법이며,
    상기 압연기를 제어하는 압연 제어 장치가,
    상기 형상 검출부에 의해 검출된 상기 압연재의 판 폭 방향의 형상과 상기 압연재의 미리 설정된 판 폭 방향의 목표 형상을 연산하여 형상 편차를 구하는 형상 편차 연산 스텝과,
    상기 온도 분포 검출부에 의해 검출된 상기 압연재의 판 폭 방향의 온도 분포와 상기 압연재의 미리 설정된 판 폭 방향의 목표 온도 분포를 연산하여 온도 분포 편차를 구하는 온도 분포 편차 연산 스텝과,
    상기 형상 편차 연산 스텝에서 구해진 형상 편차와, 상기 온도 분포 편차 스텝에서 구해진 온도 분포 편차를 연산하여 상기 냉각재 분사부가 냉각재를 분사해야 할 정도를 나타낸 냉각재 분사 정도의 판 폭 방향의 분포를 구하는 냉각재 분사 정도 연산 스텝과,
    상기 냉각재 분사 정도 연산 스텝에서 구해진 냉각재 분사 정도의 판 폭 방향의 분포를 기초로 상기 냉각재 분사부가 냉각재를 분사하기 위한 제어 정보를 설정하는 냉각재 분사 제어 정보 설정 스텝과,
    상기 냉각재 분사 제어 정보 설정 스텝에서 설정된 제어 정보를 기초로 상기 냉각재 분사부에 대해 냉각재의 분사를 지령하는 냉각재 분사 지령 스텝을 실행하며,
    상기 냉각재 분사 정도 연산 스텝은,
    상기 압연재의 판 폭 방향에 구분된 영역마다의 상기 형상 편차 및 상기 온도 분포 편차 중 적어도 한쪽에 대해, 소정의 멤버쉽 함수에 의해 클래스 분류를 행하고, 그 때의 멤버쉽 함수의 값을 결정하는 클래스 분류 스텝과,
    상기 클래스 분류 스텝에 의해 결정된 멤버쉽 함수의 값과, 미리 정해진 추론 규칙을 기초로 상기 구분된 영역의 해당 영역에 대해 냉각재를 분사하는 확신도를 구하는 퍼지 추론 스텝과,
    상기 퍼지 추론 스텝에 의해 구해진 확신도를 기초로 상기 구분된 영역의 해당 영역에 대한 냉각재 분사 정도를 산출하는 분사 정도 산출 스텝을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 압연 제어 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 압연 제어 장치는,
    상기 냉각재 분사 정도 연산 스텝에 있어서, 상기 형상 편차를 기초로 하는 냉각재 분사 정도와 상기 온도 분포 편차를 기초로 하는 냉각재 분사 정도를 각각 독립적으로 구해 두고,
    상기 독립적으로 구한 상기 형상 편차를 기초로 하는 냉각재 분사 정도와 상기 온도 분포 편차를 기초로 하는 냉각재 분사 정도와의 가중 평균을 취하는 스텝을 더 실행하는 것을 특징으로 하는 압연 제어 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 압연 제어 장치는,
    상기 형상 편차 및 상기 온도 분포 편차를 기초로 소정의 평가 함수의 값을 구하고, 그 평가 함수의 값에 따라서 상기 가중 평균을 취할 때의 가중된 정수를 결정하는 스텝을 더 실행하는 것을 특징으로 하는 압연 제어 방법.
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