WO2020245926A1 - ミルペーシング制御システム - Google Patents

ミルペーシング制御システム Download PDF

Info

Publication number
WO2020245926A1
WO2020245926A1 PCT/JP2019/022221 JP2019022221W WO2020245926A1 WO 2020245926 A1 WO2020245926 A1 WO 2020245926A1 JP 2019022221 W JP2019022221 W JP 2019022221W WO 2020245926 A1 WO2020245926 A1 WO 2020245926A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
rolling
time
conditions
steel material
rolled
Prior art date
Application number
PCT/JP2019/022221
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
祐貴 岡野
Original Assignee
東芝三菱電機産業システム株式会社
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 東芝三菱電機産業システム株式会社 filed Critical 東芝三菱電機産業システム株式会社
Priority to PCT/JP2019/022221 priority Critical patent/WO2020245926A1/ja
Priority to KR1020207004128A priority patent/KR102299102B1/ko
Priority to CN201980003354.2A priority patent/CN112334242B/zh
Priority to JP2019557503A priority patent/JP6825721B1/ja
Publication of WO2020245926A1 publication Critical patent/WO2020245926A1/ja

Links

Images

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
    • B21B37/005—Control of time interval or spacing between workpieces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
    • B21B1/22—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length
    • B21B1/24—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length in a continuous or semi-continuous process
    • B21B1/26—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length in a continuous or semi-continuous process by hot-rolling, e.g. Steckel hot mill
    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B45/00—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills

Definitions

  • the present invention relates to a system for controlling mill pacing of a hot rolling line.
  • the hot rolling line includes equipment for performing roughing processes and equipment for performing finishing processes.
  • the operating rate of this rolling line increases.
  • Milpacing control is known as a technique for increasing the operating rate.
  • the interval between two materials to be rolled (hereinafter, also referred to as "extraction interval") that are continuously extracted from the heating furnace is usually calculated. Further, the extraction timing of these materials to be rolled is controlled based on the extraction interval. Here, if the extraction interval is too long, the production efficiency is lowered. On the other hand, if the extraction interval is too short, it becomes necessary to wait for the subsequent material to be rolled.
  • Patent Document 1 As the first prior art related to milpacing control, the method disclosed in Patent Document 1 is exemplified.
  • the temperature of the material to be rolled when it reaches the entrance side of the finish rolling mill is calculated by a model constructed based on the past rolling results.
  • the waiting time of the material to be rolled on the entry side of the finish rolling mill is predicted. The extraction interval is determined in consideration of this waiting time.
  • Patent Document 2 As the second prior art, the method disclosed in Patent Document 2 is exemplified.
  • the longer of the first and second candidates is determined as the extraction interval.
  • the first candidate is calculated based on the time required to raise the temperature of the slab in the heating furnace to the target temperature.
  • the second candidate is calculated based on the rolling time of the slab (preceding slab) extracted immediately before the slab extracted from this. This rolling time is corrected based on the rolling time of another slab rolled under conditions close to the rolling conditions of the preceding slab.
  • the rolling conditions are the operating conditions of each facility for producing products that meet the rolling specifications.
  • the rolling conditions include, for example, the rough-out side plate thickness, the number of rough-rolling passes, and the speed condition of the material to be rolled.
  • the rolling specifications include, for example, the steel grade, the size of the slab, the size of the product, and the target temperature at each point on the hot rolling line.
  • the rolling specifications are regulations related to the shape and quality of the product, so they cannot be changed.
  • the rolling conditions have a flexible property. Nevertheless, the fact that the preset rolling conditions are used means that the set values of the rolling equipment set based on the rolling conditions are fixed. Therefore, in the mill pacing control using the prior art, there is a limit in shortening the extraction interval.
  • An object of the present invention is to provide a milpacing control system capable of calculating an appropriate extraction interval that improves production efficiency.
  • the first invention is a mil-pacing control system that controls mil-pacing of a hot rolling line, and has the following features.
  • the system includes a database, a setting calculator, and a milpacing calculator.
  • the database is for setting rolling conditions of rolling equipment corresponding to rolling specifications of steel materials.
  • the setting calculator determines the rolling conditions by referring to the database using the rolling specifications, and calculates the set values of the rolling equipment based on the rolling conditions.
  • the mill pacing calculator calculates the time when at least two steel materials continuously rolled in the hot rolling line are each extracted from the heating furnace.
  • the mill pacing calculator When the first, second and third steels are rolled in order by reference to the database using the rolling specifications of the first, second and third steels rolled in this order in the hot rolling line.
  • the rolling conditions of the above were determined as the first, second and third conditions, respectively.
  • the set values when the first, second and third steel materials are rolled in order are calculated as the first, second and third set values, respectively.
  • the first interval from the first time when the first steel material is extracted from the heating furnace to the second time when the second steel material is extracted from the heating furnace is set.
  • the second interval from the second time to the third time when the third steel material is extracted from the heating furnace is calculated.
  • the second condition for reducing the sum of the first interval and the second interval is determined as the optimum condition used for the calculation of the second set value performed by the setting calculator.
  • the second time is determined using the first interval under the optimum conditions and the first time.
  • the second invention further has the following features in the first invention.
  • the mill pacing calculator further When the second steel material corresponds to the last steel material to be rolled in the hot rolling line, a substitute condition for the optimum condition is exceptionally calculated.
  • the first and second times are calculated based on the substitute conditions.
  • the substitute condition is the second condition for reducing the total of the rolling time of the second steel material and the first interval.
  • the third invention further has the following features in the first or second invention.
  • the rolling conditions are subdivided so as to correspond to the elements included in the rolling specifications of the first, second and third steel materials.
  • a fourth invention is a mil-pacing control system that controls mil-pacing of a hot rolling line, and has the following features.
  • the system includes a database, a setting calculator, and a milpacing calculator.
  • the database is for setting rolling conditions of rolling equipment corresponding to rolling specifications of steel materials.
  • the setting calculator determines the rolling conditions by referring to the database using the rolling specifications, and calculates the set values of the rolling equipment based on the rolling conditions.
  • the mill pacing calculator calculates the time when at least two steel materials continuously rolled in the hot rolling line are each extracted from the heating furnace.
  • the mill pacing calculator By referring to the database using the rolling specifications of all the steel materials that are sequentially rolled within a predetermined period in the hot rolling line, the rolling conditions when all the steel materials are sequentially rolled are determined. Based on each of the rolling conditions, the set value when all the steel materials are rolled in order is calculated. Using each of the set values, the time interval between the times when the two steel materials continuously rolled within the predetermined period are extracted from the heating furnace is calculated. The optimum rolling conditions used in the calculation of the set value performed by the setting calculator to reduce the total of the respective intervals and the rolling time of the steel material to be rolled last within the predetermined period. Determined as a condition, All the steel materials are extracted from the heating furnace by using the respective intervals under the optimum conditions and the time when the first rolled steel material is extracted from the heating furnace within the predetermined period. Determine the time.
  • the fifth invention further has the following features in the fourth invention.
  • the rolling conditions are subdivided to correspond to the elements included in the rolling specifications of all the steel materials.
  • the second condition for reducing the sum of the first interval and the second interval is determined as the optimum condition. That is, the rolling conditions are changed to more appropriate conditions. Then, the second time when the second steel material is extracted from the heating furnace is determined by using the first interval under the optimum conditions and the first time when the first steel material is extracted from the heating furnace. Therefore, it is possible to increase the operating rate of the equipment and improve the production efficiency.
  • the interval between the times when two steel materials to be continuously rolled within a predetermined period are extracted and the rolling time of the last steel material to be rolled within a predetermined period.
  • the rolling conditions that reduce the total sum are determined as the optimum conditions. That is, the rolling conditions of all steel materials are changed to more appropriate conditions.
  • all the steel materials are used. The time of extraction from each heating furnace is determined. Therefore, it is possible to increase the operating rate of the equipment and improve the production efficiency.
  • FIG. It is a figure which shows the structural example of the hot rolling line to which the mill pacing control system which concerns on Embodiment 1 is applied. It is a block diagram explaining the structure of the milpacing control system which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a figure which shows an example of PDI. It is a figure which shows an example of rolling condition C_SS. It is a flowchart explaining the flow of the mill pacing control process executed in Embodiment 1.
  • FIG. It is a figure which showed an example of the calculation result of the passage time T_FR and T_TA of a steel material SS. It is a figure which shows an example of the constraint time T_RE. It is a flowchart explaining the flow of the milpacing control process executed in Embodiment 2.
  • Embodiment 1 First, Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 7.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a hot rolling line to which the mill pacing control system (hereinafter, also simply referred to as “system”) according to the first embodiment is applied. ..
  • the hot rolling line 1 includes a heating furnace 11, equipment for rough processes (hereinafter, also referred to as “rough equipment”) 12, and equipment for finishing processes (hereinafter, “finishing equipment”). Also referred to as) 16, equipment for the cooling process (hereinafter, also referred to as “cooling equipment”) 18 and equipment for the winding process (hereinafter, also referred to as “winding equipment”) 19 are provided. There is.
  • the heating furnace 11 is provided upstream of the transfer line.
  • the heating furnace 11 heats the steel material SS as the material to be rolled.
  • the name of the steel SS changes depending on the position on the transport line.
  • the steel material SS between the heating furnace 11 and the rough equipment 12 is called a slab.
  • the steel SS after the rough process is called a sheet bar, or simply called a bar.
  • the steel SS after the finishing process is called a strip.
  • the roughing equipment 12 includes an SSP (Slab Sizing Press) 13, edgers 14a and 14b, and rough rolling mills 15a and 15b.
  • the SSP 13 is provided upstream of the transport line.
  • the SSP 13 processes the width of the steel material SS to a predetermined width.
  • the edger 14a is an apparatus attached to the rough rolling mill 15a.
  • the edger 14b is an apparatus attached to the rough rolling mill 15b. These edgingers adjust the width of the steel SS.
  • the rough rolling mills 15a and 15b roll while feeding the steel material SS in the forward and reverse directions. These rough rolling mills roll down the steel SS until the thickness of the steel SS reaches the target bar thickness.
  • the finishing equipment 16 is provided downstream of the rough equipment 12.
  • the finishing equipment 16 includes finishing rolling mills 17a to 17g. These finishing rolling mills roll while feeding the steel material SS only in the forward direction. These finishing rolling mills roll down the steel SS until the thickness of the steel SS reaches the target product thickness.
  • the cooling facility 18 is provided downstream of the finishing rolling mill 17 g.
  • the cooling facility 18 includes a water cooling device (not shown) called a cooling bank.
  • the cooling facility 18 injects water from the cooling bank into the steel SS to lower its temperature.
  • the winding facility 19 is provided downstream of the cooling facility 18.
  • the winding facility 19 winds the steel SS in a coil shape.
  • the winding facility 19 includes winding machines 19a to 19c.
  • the steel material SS (i-1) transported on the transport line i-1st is wound by the winder 19c.
  • the steel material SS (i) transported in the i-th position is wound by the winder 19b
  • the steel material SS (i + 1) transported in the i + 1th position is wound by the winder 19a.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating the configuration of the system according to the first embodiment. As shown in FIG. 2, the system 2 includes a high-level computer 21, a setting computer 22, a setting database 23, a milpacing computer 24, and an equipment controller 25.
  • the high-level computer 21 is a computer positioned above the setting computer 22 and manages the production of the steel material SS.
  • the host computer 21 includes a processor, a memory, and an input / output interface.
  • the host computer 21 receives various information via the input / output interface.
  • the various types of information include information indicating the actual values of the position and temperature of the steel material SS conveyed on the hot rolling line 1.
  • the high-level computer 21 also sends information on the rolling specification SP_SS of the steel material SS produced on the hot rolling line 1 to the setting computer 22.
  • This information is stored in the format of PDI (Primary Data Input).
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of PDI.
  • the PDI includes a product ID, a slab size (thickness and width), a product size (thickness and width), an extraction temperature, and a take-up temperature.
  • the product ID includes a code relating to the type of steel SS (hereinafter referred to as "steel type"). That is, the rolling specification SP_SS also includes the steel type.
  • the setting calculator 22 sets the set value ST of various equipment such as the rough equipment 12, the finishing equipment 16, and the cooling equipment 18 based on the information of the rolling specification SP_SS and the rolling condition C_SS.
  • Information on the rolling specification SP_SS is sent from the host computer 21.
  • the information of the rolling condition C_SS is obtained from the setting database 23 by the setting computer 22 when the setting value ST is set, using at least a part of the elements included in the rolling specification SP_SS as a key.
  • Information on the rolling condition C_SS may be obtained by the host computer 21. In this case, the information on the rolling condition C_SS is sent from the host computer 21 together with the information on the rolling specification SP_SS.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of rolling condition C_SS.
  • the rolling conditions C_SS include “rough side plate thickness”, “rough side upper limit”, “rough side lower limit”, “rough rolling pass number”, and "speed condition”. including.
  • the “rough side plate thickness” is the target thickness (that is, the target bar thickness) of the steel material SS on the output side of the rough equipment 12.
  • “Rough side upper limit” and “Rough side lower limit” are the upper limit and the lower limit of the target bar thickness.
  • the “number of rough rolling passes” is the number of repetitions of the rough process.
  • "Velocity condition” represents the speed condition of the steel material SS in the roughing process and the finishing process.
  • the rolling condition C_SS is set so as to correspond to at least a part of the elements included in the rolling specification SP_SS.
  • steel type "plate thickness class” and “plate width class” correspond to this element.
  • the steel grades are represented by codes such as SS400 and SPHC, and are subdivided into groups A to Z.
  • Platinum thickness class means product thickness and is subdivided into groups 1 to NH.
  • Platinum width class means product width and is subdivided into groups 1 to NB.
  • the set value ST includes the rolling load, the deformation resistance, the roll gap, and the velocity pattern. These values are calculated using, for example, a model that takes input variables and machine constants as inputs.
  • the input variable is a physical quantity that correlates with the model output. For example, when the model output is a rolling load, the deformation resistance, the width of the steel SS, the reduction amount, and the like correspond to the input variables.
  • the mechanical constant is a physical quantity that represents the mechanical characteristics of each facility such as roll diameter, mill curve, and spray flow rate. Machine constants are updated from time to time as they change due to roll changes, equipment repairs and adjustments, and aging.
  • the setting calculator 22 sends the set value ST to the equipment controller 25.
  • the setting database 23 is a database in which the rolling condition C_SS shown in FIG. 4 is stored.
  • the setting database 23 provides the rolling condition C_SS to the request source in response to a request from the host computer 21 or the setting computer 22.
  • the mil-pacing calculator 24 performs mil-pacing control based on the information of the rolling specification SP_SS and the rolling condition C_SS. In order to perform mil-pacing control, the mil-pacing calculator 24 has the same functions as a part of the functions of the setting calculator 22. In the milpacing control, the optimum rolling condition C_SS (hereinafter, also referred to as “optimal condition OC_SS”) is calculated. The calculation method of the optimum condition OC_SS will be described later. The milpacing calculator 24 sends the optimum condition OC_SS to the setting calculator 22.
  • the setting calculator 22 When the optimum condition OC_SS is input, the setting calculator 22 recalculates the set value ST based on the optimum condition OC_SS and sends it to the equipment controller 25. That is, when the optimum condition OC_SS is calculated, the calculated set value ST is corrected.
  • the rolling time T_TM is also calculated.
  • the rolling time T_TM is calculated for each steel SS based on the speed pattern.
  • the speed pattern is included in the set value ST and is separately calculated by the milpacing calculator 24.
  • the time when the steel material SS is extracted from the heating furnace 11 (hereinafter, also referred to as “extraction time t_EX”) is calculated for each steel material SS based on the rolling time T_TM.
  • the milpacing computer 24 sends the extraction time t_EX to the equipment controller 25.
  • the equipment controller 25 controls the actuators of various equipments based on the calculation result (that is, the set value ST) by the setting calculator 22. These actuators include electric motors, hydraulics and cooling banks.
  • the equipment controller 25 also collects control actual values such as the temperature and size of the steel material SS and the rolling load from various sensors provided at each point on the hot rolling line 1. The equipment controller 25 further corrects the set value ST as appropriate based on the actual value of rolling control.
  • the equipment controller 25 extracts the steel material SS from the heating furnace 11 according to the extraction time t_EX.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating the flow of the milpacing control processing performed by the milpacing computer 24 in the first embodiment.
  • the routine shown in FIG. 5 is a routine when focusing on the steel material SS (i), and is performed at least before the extraction of the steel material SS (i). That is, the routine shown in FIG. 5 may be performed immediately before the extraction of the steel material SS (i) or may be performed before the extraction of the steel material SS (i-1).
  • step S101 the set value ST (i-1) of the steel material SS (i-1) and the set value ST (i + 1) of the steel material SS (i + 1) are read (step S101). If these set values have already been calculated in the setting calculator 22, they are diverted. If not, these settings are calculated in the process of this step. The calculation of these set values is performed according to the processes of steps S102 to S104 described below.
  • step S102 the PDI of the steel material SS (i) is read (step S102).
  • the PDI is information on the rolling specification SP_SS.
  • the PDI read in the process of this step is the rolling specification SP_SS (i) of the steel material SS (i).
  • step S103 the rolling condition C_SS (i) of the steel material SS (i) is read.
  • the rolling condition C_SS (i) is read from the setting database 23 using some elements of the rolling specification SP_SS (i) as keys.
  • the set value ST (i) is calculated (step S104).
  • the set value ST is calculated using the model.
  • the set value ST includes a speed pattern.
  • the required time TAT (i) in each facility is calculated based on this speed pattern.
  • the required times TAT (i-1) and TAT (i + 1) are also calculated. The calculation of these times is performed based on the speed patterns included in the set values ST (i-1) and ST (i + 1).
  • the transit times T_FR (i-1) to T_FR (i + 1) and the transit times T_TA (i-1) to T_TA (i + 1) are calculated (step S105).
  • the passing time T_FR (i) is the time for the tip of the steel material SS (i) to pass through a preset point on the hot rolling line 1.
  • the transit time T_TA (i) is the time at which the tail end of the steel material SS (i) passes through the same point. These times are calculated using the extraction time t_EX (i) calculated during the processing of the previous routine. If the extraction time t_EX (i) has not been calculated, these times are calculated using the tentatively set extraction time t_EX (i).
  • the transit times T_FR (i-1) and T_FR (i + 1) are calculated according to the calculation method of the transit time T_FR (i).
  • the transit times T_TA (i-1) and T_TA (i + 1) are calculated according to the calculation method of the transit time T_TA (i).
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of the calculation results of the passing times T_FR and T_TA of the steel material SS.
  • the items shown on the horizontal axis of FIG. 6 basically represent points set in advance on the hot rolling line 1.
  • “Furnace 11 exit side” represents a setting point on the outlet side of the heating furnace 11.
  • the vertical axis of FIG. 6 represents the time required for the steel material SS discharged from the heating furnace 11 to reach each set point.
  • the time required is as follows. First, the “SSP13 entry side” shown on the horizontal axis of FIG. 6 represents a setting point on the entry side of the SSP13. “Rough 12 output side” represents a set point on the output side of the rough rolling mill 15b. That is, the time from the “SSP 13 entry side” to the “coarse 12 exit side” corresponds to the required time TAT in the rough equipment.
  • the "finishing 17a entry side” shown on the horizontal axis of FIG. 6 represents a setting point on the entry side of the finish rolling mill 17a.
  • the “finishing process” corresponds to the time from when the tip of the steel material SS enters the entrance side of the finishing rolling mill 17a to when the tail end of the steel material SS comes out from the exit side of the finishing rolling mill 17g. That is, the time from the transit time T_FR corresponding to the "finishing 17a input side” to the transit time T_TA corresponding to the “finishing process” corresponds to the required time TAT in the finishing equipment.
  • the “winding 19 entry side” shown on the horizontal axis of FIG. 6 represents a setting point on the entry side of the winding facility 19. That is, the transit time T_TA corresponding to the “winding 19 entry side” represents the time when the tail end of the steel material SS is wound. From this, the time from the transit time T_FR corresponding to the "reactor 11 exit side” to the transit time T_TA corresponding to the "rolling 19 inlet side” is the tail end of the steel material SS after the tip of the steel material SS is extracted. It can be seen that represents the rolling time T_TM until winding.
  • the constraint times T_RE (i) and T_RE (i + 1) are calculated (step S106).
  • the constraint time T_RE (i) is the time required for rolling the steel material SS (i-1) and the steel material SS (i) without colliding with each other.
  • the constraint time T_RE (i + 1) is the time required for rolling the steel material SS (i) and the steel material SS (i + 1) without colliding with each other.
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of the constraint time T_RE.
  • FIG. 7 shows that the larger the value on the vertical axis, the longer the constraint time T_RE.
  • the “outside of the furnace 11” is the time required for extracting the steel material SS from the heating furnace 11.
  • “SSP13” is the time required for processing the steel material SS with the SSP15a.
  • the “coarse 15a approach” includes the time required for processing the steel material SS in the rough rolling mill 15a and the time required for adjusting the roll gap after processing the steel material SS.
  • “Coarse 15a cooling” is the time required to cool the electric motor that drives the rough rolling mill 15a after processing the steel SS.
  • Coarse 15b approach is an application of the concept of “coarse 15a approach” to the rough rolling mill 15b.
  • Coarse 15b cooling is an application of the concept of “coarse 15a cooling” to the rough rolling mill 15b.
  • the “finishing process” includes the time required for processing the steel material SS and the time required for adjusting the roll gap after processing the steel material SS.
  • the “winding 19” is the time required for winding the steel material SS in any of the winding machines 19a to 19c.
  • the constraint time T_RE (i) in the “finishing process” will be described as a representative.
  • This "finishing process” time T_RE (i) is represented by the formula (1).
  • “Finishing process” time T_RE (i) transit time T_TA (i-1) -transit time T_FR (i) + rolling margin ...
  • the passing time T_TA (i-1) in the formula (1) is the time when the tail end of the steel material SS (i-1) passes through the set point on the exit side of the finishing rolling mill 17g.
  • the passing time T_FR (i) is the time for the tip of the steel material SS (i) to pass the set point on the entry side of the finishing rolling mill 17a.
  • step S106 various constraint times T_RE (i) and T_RE (i + 1) are also calculated according to the concept of the equation (1).
  • the extraction intervals I_EX (i) and I_EX (i + 1) are calculated (step S107).
  • the extraction interval I_EX (i) is an interval between the extraction time t_EX (i-1) and the extraction time t_EX (i).
  • the extraction interval I_EX (i) is represented by the maximum value of the various constraint times T_RE (i) calculated in step S106.
  • the extraction interval I_EX (i + 1) is an interval between the extraction time t_EX (i) and the extraction time t_EX (i + 1).
  • the extraction interval I_EX (i + 1) is represented by the maximum value of various constraint times T_RE (i + 1).
  • the extraction interval I_EX (i) is specifically represented by the formula (2).
  • the extraction interval I_EX (i + 1) is expressed by changing the variable shown in the equation (2) from “i” to “i + 1”.
  • Extraction interval I_EX (i) max ⁇ "Furn 11 exit side" time T_RE (i), "SSP13" time T_RE (i), "coarse 15a approach” time T_RE (i), “coarse 15a cooling” time T_RE (i) ), “Coarse 15b entry” time T_RE (i), “Coarse 15b cooling” time T_RE (i), “Finishing process” time T_RE (i), “Rolling 19” time T_RE (i) ⁇ ... (2) )
  • the total extraction interval I_TEX is calculated (step S108).
  • the total extraction interval I_TEX is the total of the extraction intervals I_EX calculated in step S107, and is represented by the formula (3).
  • Total extraction interval I_TEX extraction interval I_EX (i) + extraction interval I_EX (i + 1) ... (3)
  • Total extraction interval I_TEX Extraction interval I_EX (i) + Rolling time T_TM (i) ... (4)
  • the rolling time T_TM (i) is the time required from the extraction of the tip of the steel material SS (i) to the winding of the tail end of the steel material SS (i).
  • step S109 it is determined whether or not the total extraction interval I_TEX calculated in step S108 is the optimum solution (step S109).
  • the processing of this step is specifically performed by searching for the rolling condition C_SS (i) that minimizes the total extraction interval I_TEX.
  • the search in this case is performed by solving an optimization problem in which the evaluation function is the total extraction interval I_TEX and the variable is the "rough side plate thickness".
  • the rolling condition C_SS is provided with an upper limit and a lower limit on the coarse side. Therefore, this optimization problem can be treated as a constrained optimization problem.
  • a search focusing on "the number of rough rolling passes" or "speed condition” it may be treated as an unconstrained optimization problem.
  • a known algorithm is used to search for a solution.
  • Known algorithms include the gradient method and Newton's method, which require derivatives, and particle swarm optimization and genetic algorithms, which do not require derivatives.
  • the gradient method or Newton's method is used, the upper and lower bound constraints cannot be explicitly captured. Therefore, in this case, the penalty function method and the barrier function method are used together.
  • particle swarm optimization and genetic algorithms are used as they are.
  • the rolling condition C_SS (i) (here, “rough side plate thickness”) is the optimum solution is determined by iterative calculation using the equation (5).
  • the total extraction interval I_TEX (j) is the total extraction interval I_TEX calculated in the j-th processing of step S109.
  • the total extraction interval I_TEX (j-1) is the total extraction interval I_TEX calculated in the j-1th process of step S109.
  • ⁇ is a convergence test condition and is an adjustment term.
  • step S109 If the first process of step S109 is performed, or if the equation (5) is not satisfied, it is determined that the total extraction interval I_TEX is not the optimum solution. In this case, the rolling condition C_SS (i) is updated (step S110). The number of optimizations j increases each time the process of step S110 is performed. When the process of step S110 is performed, the processes of steps S104 to S109 are performed based on the updated rolling condition C_SS (i).
  • the rolling condition C_SS (i) from which the optimum solution is derived is recorded (step S111).
  • This rolling condition C_SS (i) corresponds to the optimum condition OC_SS (i).
  • the optimum condition OC_SS (i) is sent to the setting calculator 22.
  • the extraction time t_EX (i) is calculated (step S112).
  • the extraction time t_EX (i) is calculated by adding the extraction interval I_EX (i) under the optimum condition OC_SS (i) to the extraction time t_EX (i-1).
  • the extraction time t_EX (i) is sent to the equipment controller 25.
  • the extraction time t_EX (i + 1) may be calculated.
  • the extraction time t_EX (i + 1) is calculated by adding the extraction interval I_EX (i + 1) under the rolling condition C_SS (i + 1) to the extraction time t_EX (i) calculated in the process of this step. These extraction times will be used during the processing of the next routine.
  • milpacing control is performed.
  • this mill pacing control an optimization process focusing on three steel SSs that are continuously rolled is performed.
  • the optimum condition OC_SS of the second steel material SS capable of shortening the total extraction interval I_TEX is derived.
  • the total extraction interval I_TEX is the sum of the extraction intervals I_EX of the first and second lines and the extraction intervals I_EX of the second and third lines.
  • the extraction time of the second steel material SS is calculated based on the extraction interval I_EX under the optimum condition OC_SS and the extraction time of the first steel material SS. Then, if the second steel SS continues to be extracted on time according to such an extraction time, it is possible to increase the operating rate of the equipment and improve the production efficiency.
  • the optimization process is performed in which the second one is regarded as the last steel SS. Therefore, even in such a case, it is possible to increase the operating rate of the equipment and improve the production efficiency.
  • the steel material SS (i-1) corresponds to the “first steel material” of the first invention
  • the steel material SS (i) corresponds to the “second steel material” of the same invention
  • the steel material SS (i + 1) corresponds to the "third steel material” of the same invention.
  • the rolling condition C_SS (i-1) corresponds to the "first condition” of the present invention
  • the rolling condition C_SS (i) corresponds to the "second condition” of the same invention
  • the rolling condition C_SS (i + 1) corresponds to the same invention.
  • the rolling condition C_SS (i + 1) corresponds to the same invention.
  • the extraction time t_EX (i-1) corresponds to the "first time” of the present invention
  • the extraction time t_EX (i) corresponds to the "second time” of the same invention
  • the extraction time t_EX (i + 1) corresponds to the same invention.
  • the extraction interval I_EX (i) corresponds to the "first interval” of the present invention
  • the extraction interval I_EX (i + 1) corresponds to the "second interval” of the present invention.
  • the rolling condition C_SS (i) obtained by the optimization process based on the total extraction interval I_TEX shown in the formula (4) corresponds to the "substitute condition" of the second invention.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating a flow of milpacing control processing performed by the milpacing computer in the second embodiment.
  • the routine shown in FIG. 8 is a routine when focusing on N steel materials SS that are continuously rolled within a predetermined period, and is performed before extraction of the first steel material SS to be rolled.
  • all PDIs of N steel materials SS are read (step S201).
  • the PDI is information on the rolling specification SP_SS.
  • SP_SS the rolling specification
  • step S202 all rolling conditions C_SS of N steel materials SS are read (step S202).
  • the rolling condition C_SS (k) of the steel material SS (k) is read from the setting database 23 using some elements of the rolling specification SP_SS (k) as keys.
  • step S203 all set values ST when N steel materials SS are rolled are calculated (step S203).
  • the set value ST is calculated using the model. Further, as already described, the set value ST includes a speed pattern. In the process of this step, the time required TAT (k) in each facility when the steel material SS (k) is rolled is calculated based on this speed pattern.
  • step S204 all transit times T_FR and transit times T_TA of N steel materials SS are calculated (step S204).
  • the passing time T_FR (k) is the time for the tip of the steel SS (k) to pass the set point.
  • the transit time T_TA (k) is the time at which the tail end of the steel SS (k) passes through the same point.
  • step S205 all constraint times T_RE are calculated (step S205).
  • the constraint time T_RE (k) is the time required for rolling the steel material SS (k-1) and the steel material SS (k) without colliding with each other.
  • the concept of the constraint time T_RE (k) is the same as that of the constraint time T_RE (i) described in the first embodiment.
  • the extraction interval I_EX (k) is an interval between the extraction time t_EX (k-1) and the extraction time t_EX (k).
  • the concept of the extraction interval I_EX (k) is the same as that of the extraction interval I_EX (i) described in the first embodiment.
  • the total extraction interval I_TEX is calculated (step S207).
  • the total extraction interval I_TEX is the sum of all the extraction intervals I_EX (k) calculated in step S206 and the rolling time T_TM (N), and is represented by the formula (6).
  • the rolling time T_TM (N) is such that the tail end of the steel material SS (N) is wound after the tip of the steel material SS (N) to be rolled at the Nth (that is, the last) is extracted. It is the time required to.
  • step S208 it is determined whether or not the total extraction interval I_TEX calculated in step S207 is the optimum solution.
  • the processing of this step is specifically performed by searching for a combination of rolling conditions C_SS that minimizes the total extraction interval I_TEX. This search is performed according to the optimization process described in the first embodiment.
  • Whether or not the combination of rolling conditions C_SS is the optimum solution is determined by iterative calculation using the equation (7).
  • the total extraction interval I_TEX (j) is the total extraction interval I_TEX calculated in the j-th processing of step S208.
  • the total extraction interval I_TEX (j-1) is the total extraction interval I_TEX calculated in the j-1th process of step S208.
  • step S208 If the first process of step S208 is performed, or if the equation (7) is not satisfied, it is determined that the total extraction interval I_TEX is not the optimum solution. In this case, the rolling condition C_SS is updated (step S209). The number of optimizations j increases each time the process of step S209 is performed. When the process of step S209 is performed, the processes of steps S204 to S208 are performed based on the updated rolling condition C_SS.
  • the rolling condition C_SS from which the optimum solution is derived is recorded (step S210). This rolling condition C_SS corresponds to the optimum condition OC_SS.
  • the optimum condition OC_SS is sent to the setting calculator 22.
  • step S211 all extraction times t_EX are calculated (step S211).
  • the extraction time t_EX (k) is calculated by adding the extraction interval I_EX (k) under the optimum condition OC_SS to the extraction time t_EX (k-1).
  • milpacing control is performed.
  • this mill pacing control an optimization process focusing on all steel SSs that are continuously rolled within a predetermined period is performed.
  • the optimum condition OC_SS that can shorten the total extraction interval I_TEX is derived.
  • the total extraction interval I_TEX is a total sum of the integrated value of the extraction interval I_EX of the two steel materials SS that are continuously rolled within a predetermined period and the rolling time T_TM (N).
  • the extraction interval I_EX under the optimum condition OC_SS is calculated for each combination of two steel SSs that are continuously rolled. Then, based on these extraction intervals I_EX and the extraction time of the first rolled steel material SS, the extraction time of the second and subsequent steel material SS is calculated. Then, if N steel materials SS are extracted on time according to such an extraction time, it is possible to increase the operating rate of the equipment and improve the production efficiency.
  • Hot rolling line 11 Heating furnace 12 Roughing equipment 16 Finishing equipment 18 Cooling equipment 19 Winding equipment 2 Milpacing control system 21 High-level computer 22 Setting computer 23 Setting database 24 Milpacing calculator 25 Equipment controller C_SS Rolling conditions I_EX Extraction interval I_TEX Total extraction interval OC_SS Optimal condition SP_SS Rolling specification SS Steel ST set value t_EX Extraction time T_FR, T_TA Passing time T_RE Restriction time T_TM Rolling time

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Metal Rolling (AREA)

Abstract

ミルペーシング制御システムは、ミルペーシング計算器を備える。ミルペーシング計算器は、鋼板ＳＳの圧延仕様ＳＰ＿ＳＳおよび圧延条件Ｃ＿ＳＳの情報に基づいて、ミルペーシング制御を行う。ミルペーシング制御では、連続的に圧延される３本の鋼板ＳＳに着目した最適化処理が行われる。最適化処理では、抽出間隔Ｉ＿ＴＥＸを短くすることのできる２本目の鋼板ＳＳの最適条件ＯＣ＿ＳＳが導き出される。抽出間隔Ｉ＿ＴＥＸは、１本目と２本目の抽出間隔Ｉ＿ＥＸと、２本目と３本目の抽出間隔Ｉ＿ＥＸとの合計である。ミルペーシング制御では、最適条件ＯＣ＿ＳＳでの抽出間隔Ｉ＿ＥＸと、１本目の鋼板ＳＳの抽出時刻と、に基づいて、２本目の鋼板ＳＳの抽出時刻が算出される。

Description

ミルペーシング制御システム
　本発明は、熱間圧延ラインのミルペーシング制御を行うシステムに関する。
　熱間圧延ラインは、粗工程が行われる設備と、仕上工程が行われる設備と、を含む。単一の熱間圧延ラインにおいて、複数の材料が各設備で同時に加工されると、この圧延ラインの稼働率が高まる。稼働率が高まれば、生産効率が向上する。稼働率を高める技術として、ミルペーシング制御が知られている。
　ミルペーシング制御では、通常、加熱炉から連続的に抽出される２本の被圧延材の間隔（以下、「抽出間隔」とも称す。）が計算される。また、この抽出間隔に基づいて、これらの被圧延材の抽出タイミングが制御される。ここで、抽出間隔が長過ぎると、生産効率が低下する。一方、抽出間隔が短すぎると、後続の被圧延材を待機させる必要が生じる。
　ミルペーシング制御に関連する第１の従来技術として、特許文献１に開示された方法が例示される。この従来の方法では、まず、仕上圧延機の入側に到達したときの被圧延材の温度が、過去の圧延実績に基づいて構築されたモデルによって計算される。続いて、この温度に基づいて、仕上圧延機の入側における被圧延材の待機時間が予測される。抽出間隔は、この待機時間を考慮して決定される。
　第２の従来技術として、特許文献２に開示された方法が例示される。この従来の方法では、第１および第２の候補のうちの長い方が、抽出間隔として決定される。第１の候補は、加熱炉内のスラブの温度を目標温度まで上昇させるために必要な時間に基づいて計算される。第２の候補は、これから抽出されるスラブの一つ前に抽出されたスラブ（先行スラブ）の圧延時間に基づいて計算される。この圧延時間は、先行スラブの圧延条件に近い条件で圧延された別のスラブの圧延時間に基づいて補正される。
日本特開２０１８－１９６８８８号公報 日本特開２０１５－１７４１２１号公報
　しかしながら、第１および第２の従来技術には、予め設定された圧延条件が用いられている。圧延条件は、圧延仕様に沿った製品を生産するための各設備の操作条件である。圧延条件は、例えば、粗出側板厚と、粗圧延パス数と、被圧延材の速度条件と、を含む。圧延仕様は、例えば、鋼種と、スラブのサイズと、製品のサイズと、熱間圧延ライン上の各ポイントにおける目標温度と、を含む。
　圧延仕様は、製品の形状や品質に関わる規定事項であることから、その変更を行うことはできない。これに対して圧延条件は、フレキシブルな性質を有する。それにも関わらず、予め設定された圧延条件が用いられるということは、これに基づいて設定される圧延設備の設定値が固定されることを意味する。したがって、従来技術を利用したミルペーシング制御では、抽出間隔の短縮化に限界がある。
　本発明は、上述した課題の少なくとも１つを解決するためになされたものである。本発明の目的は、生産効率を向上させる適切な抽出間隔を計算することのできるミルペーシング制御システムを提供することにある。
　第１の発明は、熱間圧延ラインのミルペーシング制御を行うミルペーシング制御システムであり、次の特徴を有する。
　前記システムは、データベースと、設定計算器と、ミルペーシング計算器とを備える。
　前記データベースは、鋼材の圧延仕様に対応する圧延設備の圧延条件を設定するためのものである。
　前記設定計算器は、前記圧延仕様を用いた前記データベースの参照による前記圧延条件の決定と、前記圧延条件に基づいた前記圧延設備の設定値の計算と、を行う。
　前記ミルペーシング計算器は、前記熱間圧延ラインにおいて連続的に圧延される少なくとも２本の鋼材が加熱炉からそれぞれ抽出される時刻を計算する。
　前記ミルペーシング計算器は、
　前記熱間圧延ラインにおいてこの順番で圧延される第１、第２および第３鋼材の圧延仕様を用いた前記データベースの参照により、前記第１、第２および第３鋼材が順番に圧延されるときの前記圧延条件を、第１、第２および第３条件としてそれぞれ決定し、
　前記第１、第２および第３条件に基づいて、前記第１、第２および第３鋼材が順番に圧延されるときの前記設定値を、第１、第２および第３設定値としてそれぞれ計算し、
　前記第１および第２設定値を用いて、前記第１鋼材が前記加熱炉から抽出される第１時刻から、前記第２鋼材が前記加熱炉から抽出される第２時刻までの第１間隔を計算し、
　前記第２および第３設定値を用いて、前記第２時刻から、前記第３鋼材が前記加熱炉から抽出される第３時刻までの第２間隔を計算し、
　前記第１間隔と前記第２間隔との合計を小さくする前記第２条件を、前記設定計算器において行われる前記第２設定値の計算に用いられる最適条件として決定し、
　前記最適条件での前記第１間隔と、前記第１時刻と、を用いて前記第２時刻を決定する。
　第２の発明は、第１の発明において更に次の特徴を有する。
　前記ミルペーシング計算器は、更に、
　前記第２鋼材が前記熱間圧延ラインにおいて圧延される最後の鋼材に該当する場合、前記最適条件に代わる代用条件を例外的に計算し、
　前記代用条件に基づいて、前記第１および第２時刻を計算する。
　前記代用条件は、前記第２鋼材の圧延時間と、前記第１間隔との合計を小さくする前記第２条件である。
　第３の発明は、第１または第２の発明において更に次の特徴を有する。
　前記圧延条件は、前記第１、第２および第３鋼材の圧延仕様に含まれる要素に対応するように細分化されている。
　第４の発明は、熱間圧延ラインのミルペーシング制御を行うミルペーシング制御システムであり、次の特徴を有する。
　前記システムは、データベースと、設定計算器と、ミルペーシング計算器とを備える。
　前記データベースは、鋼材の圧延仕様に対応する圧延設備の圧延条件を設定するためのものである。
　前記設定計算器は、前記圧延仕様を用いた前記データベースの参照による前記圧延条件の決定と、前記圧延条件に基づいた前記圧延設備の設定値の計算と、を行う。
　前記ミルペーシング計算器は、前記熱間圧延ラインにおいて連続的に圧延される少なくとも２本の鋼材が加熱炉からそれぞれ抽出される時刻を計算する。
　前記ミルペーシング計算器は、
　前記熱間圧延ラインにおいて所定期間内に順番に圧延される全ての鋼材の圧延仕様を用いた前記データベースの参照により、前記全ての鋼材が順番に圧延されるときの前記圧延条件をそれぞれ決定し、
　前記それぞれの圧延条件に基づいて、前記全ての鋼材が順番に圧延されるときの前記設定値をそれぞれ計算し、
　前記それぞれの設定値を用いて、前記所定期間内に連続的に圧延される２本の鋼材が前記加熱炉からそれぞれ抽出される時刻の間隔をそれぞれ計算し、
　前記それぞれの間隔と、前記所定期間内において最後に圧延される鋼材の圧延時間と、の総合計を小さくする前記それぞれの圧延条件を、前記設定計算器が行う前記設定値の計算に用いられる最適条件として決定し、
　前記最適条件での前記それぞれの間隔と、前記所定期間内において最初に圧延される鋼材が前記加熱炉から抽出される時刻と、を用いて、前記全ての鋼材が前記加熱炉からそれぞれ抽出される時刻を決定する。
　第５の発明は、第４の発明において更に次の特徴を有する。
　前記圧延条件は、前記全ての鋼材の圧延仕様に含まれる要素に対応するように細分化されている。
　第１乃至３の発明によれば、第１間隔と第２間隔の合計を小さくする第２条件が最適条件として決定される。つまり、圧延条件がより適切な条件に変更される。そして、この最適条件での第１間隔と、第１鋼材が加熱炉から抽出される第１時刻と、を用いて、第２鋼材が加熱炉から抽出される第２時刻が決定される。したがって、設備の稼働率を高めて生産効率を向上することが可能となる。
　第４乃至５の発明によれば、所定期間内に連続的に圧延される２本の鋼材がそれぞれ抽出される時刻の間隔と、所定期間内において最後に圧延される鋼材の圧延時間と、の総合計を小さくする圧延条件が、最適条件として決定される。つまり、全ての鋼材の圧延条件がより適切な条件に変更される。そして、この最適条件において連続的に圧延される２本の鋼材がそれぞれ抽出される時刻の間隔と、最初に圧延される鋼材が加熱炉から抽出される時刻と、を用いて、全ての鋼材が加熱炉からそれぞれ抽出される時刻が決定される。したがって、設備の稼働率を高めて生産効率を向上することが可能となる。
実施の形態１に係るミルペーシング制御システムが適用される熱間圧延ラインの構成例を示す図である。 実施の形態１に係るミルペーシング制御システムの構成を説明するブロック図である。 ＰＤＩの一例を示す図である。 圧延条件Ｃ＿ＳＳの一例を示す図である。 実施の形態１おいて実行されるミルペーシング制御処理の流れを説明するフローチャートである。 鋼材ＳＳの通過時間Ｔ＿ＦＲおよびＴ＿ＴＡの計算結果の一例を示した図である。 制約時間Ｔ＿ＲＥの一例を示す図である。 実施の形態２おいて実行されるミルペーシング制御処理の流れを説明するフローチャートである。
　以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。尚、各図において共通する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。
１．実施の形態１
　まず、図１乃至７を参照しながら、本発明の実施の形態１について説明する。
１．１　熱間圧延ラインの構成
　図１は、実施の形態１に係るミルペーシング制御システム（以下、単に「システム」とも称す。）が適用される熱間圧延ラインの構成例を示す図である。図１に示すように、熱間圧延ライン１は、加熱炉１１と、粗工程用の設備（以下、「粗設備」とも称す。）１２と、仕上工程用の設備（以下、「仕上設備」とも称す。）１６と、冷却工程用の設備（以下、「冷却設備」とも称す。）１８と、巻取工程用の設備（以下、「巻取設備」とも称す。）１９と、を備えている。
　加熱炉１１は、搬送ラインの上流に設けられる。加熱炉１１は、被圧延材としての鋼材ＳＳを加熱する。鋼材ＳＳは、搬送ライン上の位置によって呼び方が変わる。一般的に、加熱炉１１と粗設備１２の間の鋼材ＳＳは、スラブと呼ばれる。粗工程後の鋼材ＳＳは、シートバーと呼ばれ、または単純にバーと呼ばれる。仕上工程後の鋼材ＳＳは、ストリップと呼ばれる。
　粗設備１２は、ＳＳＰ（Slab Sizing Press）１３と、エッジャ１４ａおよび１４ｂと、粗圧延機１５ａおよび１５ｂと、を備えている。ＳＳＰ１３は、搬送ラインの上流に設けられる。ＳＳＰ１３は、鋼材ＳＳの幅を所定幅まで加工する。エッジャ１４ａは、粗圧延機１５ａに付属する装置である。エッジャ１４ｂは、粗圧延機１５ｂに付属する装置である。これらのエッジャは、鋼材ＳＳの幅を調整する。粗圧延機１５ａおよび１５ｂは、鋼材ＳＳを順方向および逆方向に送りながら圧延する。これらの粗圧延機は、鋼材ＳＳの厚さが目標バー厚となるまで鋼材ＳＳを圧下する。
　仕上設備１６は、粗設備１２の下流に設けられる。仕上設備１６は、仕上圧延機１７ａ～１７ｇを備えている。これらの仕上圧延機は、鋼材ＳＳを順方向のみに送りながら圧延する。これらの仕上圧延機は、鋼材ＳＳの厚さが目標の製品厚となるまで鋼材ＳＳを圧下する。
　冷却設備１８は、仕上圧延機１７ｇの下流に設けられる。冷却設備１８は、冷却バンクと呼ばれる水冷却装置（図示しない）を備える。冷却設備１８は、この冷却バンクから鋼材ＳＳに注水してその温度を下げる。
　巻取設備１９は、冷却設備１８の下流に設けられる。巻取設備１９は、鋼材ＳＳをコイル状に巻き取る。巻取設備１９は、巻取機１９ａ～１９ｃを備えている。搬送ラインをｉ－１番目に搬送される鋼材ＳＳ（ｉ－１）が巻取機１９ｃによって巻き取られる場合を考える。この場合、例えば、ｉ番目に搬送される鋼材ＳＳ（ｉ）は巻取機１９ｂによって巻き取られ、ｉ＋１番目に搬送される鋼材ＳＳ（ｉ＋１）は巻取機１９ａによって巻き取られる。
１．２　ミルペーシング制御システムの構成
　図２は、実施の形態１に係るシステムの構成を説明するブロック図である。図２に示すように、システム２は、上位計算器２１と、設定計算器２２と、設定データベース２３と、ミルペーシング計算器２４と、設備用コントローラ２５と、を備えている。
　上位計算器２１は、設定計算器２２の上位に位置付けられるコンピュータであり、鋼材ＳＳの生産を管理する。上位計算器２１は、プロセッサ、メモリおよび入出力インタフェースを備えている。上位計算器２１は、入出力インタフェースを介して各種の情報を受け取る。この各種の情報には、熱間圧延ライン１上を搬送される鋼材ＳＳの位置および温度の実績値を示す情報が含まれる。
　上位計算器２１は、また、熱間圧延ライン１上で生産される鋼材ＳＳの圧延仕様ＳＰ＿ＳＳの情報を設定計算器２２に送る。この情報は、ＰＤＩ（Primary Data Input）の形式で保存されている。図３は、ＰＤＩの一例を示す図である。図３に示すように、ＰＤＩには、製品ＩＤと、スラブのサイズ（厚さおよび幅）と、製品のサイズ（厚さおよび幅）と、抽出温度と、巻取温度と、が含まれる。製品ＩＤには、鋼材ＳＳの種類（以下、「鋼種」と称す。）に関するコードが含まれている。つまり、圧延仕様ＳＰ＿ＳＳには、鋼種も含まれる。
　設定計算器２２は、圧延仕様ＳＰ＿ＳＳおよび圧延条件Ｃ＿ＳＳの情報に基づいて、粗設備１２、仕上設備１６、冷却設備１８といった各種設備の設定値ＳＴを設定する。圧延仕様ＳＰ＿ＳＳの情報は、上位計算器２１から送られてくる。圧延条件Ｃ＿ＳＳの情報は、圧延仕様ＳＰ＿ＳＳに含まれる少なくとも一部の要素をキーとして、設定値ＳＴの設定時に設定計算器２２が設定データベース２３から入手する。圧延条件Ｃ＿ＳＳの情報は、上位計算器２１が入手してもよい。この場合、圧延条件Ｃ＿ＳＳの情報は、圧延仕様ＳＰ＿ＳＳの情報と共に上位計算器２１から送られてくる。
　図４は、圧延条件Ｃ＿ＳＳの一例を示す図である。図４に示すように、圧延条件Ｃ＿ＳＳは、“粗出側板厚”と、“粗出側上限”と、“粗出側下限”と、“粗圧延パス数”と、“速度条件”と、を含む。“粗出側板厚”は、粗設備１２の出側における鋼材ＳＳの目標厚さ（つまり、目標バー厚）である。“粗出側上限”および“粗出側下限”は、目標バー厚の上限および下限である。“粗圧延パス数”は、粗工程の繰り返し回数である。“速度条件”は、粗工程および仕上工程での鋼材ＳＳの速度条件を表している。
　図４に示すように、圧延条件Ｃ＿ＳＳは、圧延仕様ＳＰ＿ＳＳに含まれる少なくとも一部の要素に対応するように設定されている。図４の例では、“鋼種”、“板厚クラス”および“板幅クラス”がこの要素に該当する。鋼種は、ＳＳ４００、ＳＰＨＣといったコードで表され、グループＡ～Ｚに細分化されている。“板厚クラス”は製品厚を意味し、グループ１～ＮＨに細分化されている。“板幅クラス”は製品幅を意味し、グループ１～ＮＢに細分化されている。
　設定値ＳＴには、圧延荷重と、変形抵抗と、ロールギャップと、速度パターンと、が含まれる。これらの値は、例えば、入力変数と、機械定数と、を入力とするモデルを用いて計算される。入力変数は、モデル出力と相関のある物理量である。例えば、モデル出力が圧延荷重の場合、変形抵抗、鋼材ＳＳの幅、圧下量などが入力変数に当たる。機械定数は、ロール径、ミルカーブ、スプレー流量といった各設備の機械特性を表す物理量である。機械定数は、ロール替え、設備の修繕および調整、経年変化によって変わるため、随時更新される。設定計算器２２は、設定値ＳＴを設備用コントローラ２５に送る。
　設定データベース２３は、図４に示した圧延条件Ｃ＿ＳＳが格納されたデータベースである。設定データベース２３は、上位計算器２１または設定計算器２２からの要求に応じて、要求元に圧延条件Ｃ＿ＳＳを提供する。
　ミルペーシング計算器２４は、圧延仕様ＳＰ＿ＳＳおよび圧延条件Ｃ＿ＳＳの情報に基づいて、ミルペーシング制御を行う。ミルペーシング制御を行うために、ミルペーシング計算器２４は、設定計算器２２が有する機能の一部と同じ機能を有している。ミルペーシング制御では、最適な圧延条件Ｃ＿ＳＳ（以下、「最適条件ＯＣ＿ＳＳ」とも称す。）が計算される。最適条件ＯＣ＿ＳＳの計算手法については後述する。ミルペーシング計算器２４は、最適条件ＯＣ＿ＳＳを設定計算器２２に送る。
　最適条件ＯＣ＿ＳＳが入力された場合、設定計算器２２は、最適条件ＯＣ＿ＳＳに基づいて設定値ＳＴを再度計算し、設備用コントローラ２５に送る。つまり、最適条件ＯＣ＿ＳＳが計算された場合、算出済みの設定値ＳＴが修正される。
　ミルペーシング制御では、また、圧延時間Ｔ＿ＴＭが計算される。圧延時間Ｔ＿ＴＭは、速度パターンに基づいて鋼材ＳＳごとに計算される。速度パターンは、設定値ＳＴに含まれるものであり、ミルペーシング計算器２４において別途計算されている。ミルペーシング制御では、更に、圧延時間Ｔ＿ＴＭに基づいて、鋼材ＳＳが加熱炉１１から抽出される時刻（以下、「抽出時刻ｔ＿ＥＸ」とも称す。）が鋼材ＳＳごとに計算される。ミルペーシング計算器２４は、抽出時刻ｔ＿ＥＸを設備用コントローラ２５に送る。
　設備用コントローラ２５は、設定計算器２２による計算結果（つまり、設定値ＳＴ）に基づいて、各種設備のアクチュエータを制御する。これらのアクチュエータには、電動機、油圧装置および冷却バンクが含まれる。設備用コントローラ２５は、また、熱間圧延ライン１上の各ポイントに設けられた各種センサから、鋼材ＳＳの温度およびサイズ、圧延荷重といった制御実績値を収集する。設備用コントローラ２５は、更に、圧延制御の実績値に基づいて設定値ＳＴの修正を適宜行う。
　ミルペーシング計算器２４から抽出時刻ｔ＿ＥＸが入力された場合、設備用コントローラ２５は、抽出時刻ｔ＿ＥＸに従って鋼材ＳＳを加熱炉１１から抽出する。
１．３　ミルペーシング制御処理
　図５は、実施の形態１において、ミルペーシング計算器２４が行うミルペーシング制御処理の流れを説明するフローチャートである。図５に示すルーチンは、鋼材ＳＳ（ｉ）に着目したときのルーチンであり、少なくとも鋼材ＳＳ（ｉ）の抽出前に行われる。つまり、図５に示すルーチンは、鋼材ＳＳ（ｉ）の抽出直前に行われてもよいし、鋼材ＳＳ（ｉ－１）の抽出前に行われてもよい。
　図５に示すルーチンでは、まず、鋼材ＳＳ（ｉ－１）の設定値ＳＴ（ｉ－１）と、鋼材ＳＳ（ｉ＋１）の設定値ＳＴ（ｉ＋１）と、が読み込まれる（ステップＳ１０１）。これらの設定値が設定計算器２２において計算済みの場合、それらが流用される。そうでない場合、本ステップの処理においてこれらの設定値が計算される。これらの設定値の計算は、以下に説明するステップＳ１０２～Ｓ１０４の処理に準じて行われる。
　ステップＳ１０１に続いて、鋼材ＳＳ（ｉ）のＰＤＩが読み込まれる（ステップＳ１０２）。図３の説明で述べたように、ＰＤＩは、圧延仕様ＳＰ＿ＳＳの情報である。本ステップの処理において読み込まれるＰＤＩは、鋼材ＳＳ（ｉ）の圧延仕様ＳＰ＿ＳＳ（ｉ）である。
　ステップＳ１０２に続いて、鋼材ＳＳ（ｉ）の圧延条件Ｃ＿ＳＳ（ｉ）が読み込まれる（ステップＳ１０３）。圧延条件Ｃ＿ＳＳ（ｉ）は、圧延仕様ＳＰ＿ＳＳ（ｉ）の一部の要素をキーとして、設定データベース２３から読み込まれる。
　ステップＳ１０３に続いて、設定値ＳＴ（ｉ）が計算される（ステップＳ１０４）。設定値ＳＴがモデルを用いて計算されることは既に説明したとおりである。また、既に説明したとおり、設定値ＳＴには速度パターンが含まれる。本ステップの処理では、この速度パターンに基づいて、各設備での所要時間ＴＡＴ（ｉ）が計算される。本ステップの処理においては、所要時間ＴＡＴ（ｉ－１）およびＴＡＴ（ｉ＋１）も計算される。これらの時間の計算は、設定値ＳＴ（ｉ－１）およびＳＴ（ｉ＋１）に含まれる速度パターンに基づいて行われる。
　ステップＳ１０４に続いて、通過時間Ｔ＿ＦＲ（ｉ－１）～Ｔ＿ＦＲ（ｉ＋１）と、通過時間Ｔ＿ＴＡ（ｉ－１）～Ｔ＿ＴＡ（ｉ＋１）と、が計算される（ステップＳ１０５）。通過時間Ｔ＿ＦＲ（ｉ）は、鋼材ＳＳ（ｉ）の先端が熱間圧延ライン１上に予め設定されたポイントを通過する時間である。通過時間Ｔ＿ＴＡ（ｉ）は、鋼材ＳＳ（ｉ）の尾端が同ポイントを通過する時間である。これらの時間は、前回のルーチンの処理時に計算された抽出時刻ｔ＿ＥＸ（ｉ）を用いて計算される。抽出時刻ｔ＿ＥＸ（ｉ）が計算済みでない場合、これらの時間は、仮設定した抽出時刻ｔ＿ＥＸ（ｉ）を用いて計算される。
　通過時間Ｔ＿ＦＲ（ｉ－１）およびＴ＿ＦＲ（ｉ＋１）は、通過時間Ｔ＿ＦＲ（ｉ）の計算手法に準じて計算される。通過時間Ｔ＿ＴＡ（ｉ－１）およびＴ＿ＴＡ（ｉ＋１）は、通過時間Ｔ＿ＴＡ（ｉ）の計算手法に準じて計算される。
　図６は、鋼材ＳＳの通過時間Ｔ＿ＦＲおよびＴ＿ＴＡの計算結果の一例を示した図である。図６の横軸に示す項目は、基本的に、熱間圧延ライン１上に予め設定されたポイントを表している。“炉１１出側”は、加熱炉１１の出側における設定ポイントを表している。図６の縦軸は、加熱炉１１から出た鋼材ＳＳがそれぞれの設定ポイントに到達するまでの所要時間を表している。
　所要時間について詳しく説明すると次のとおりである。まず、図６の横軸に示す“ＳＳＰ１３入側”は、ＳＳＰ１３の入側における設定ポイントを表している。“粗１２出側”は、粗圧延機１５ｂの出側における設定ポイントを表している。つまり、“ＳＳＰ１３入側”から“粗１２出側”までの時間は、粗設備での所要時間ＴＡＴに相当する。
　次に、図６の横軸に示す“仕上１７ａ入側”は、仕上圧延機１７ａの入側における設定ポイントを表している。“仕上工程”は、仕上圧延機１７ａの入側に鋼材ＳＳの先端が入ってから、仕上圧延機１７ｇの出側から鋼材ＳＳの尾端が出てくるまでの時間に相当する。つまり、“仕上１７ａ入側”に対応する通過時間Ｔ＿ＦＲから、“仕上工程”に対応する通過時間Ｔ＿ＴＡまでの時間は、仕上設備での所要時間ＴＡＴに相当する。
　また、図６の横軸に示す“巻取１９入側”は、巻取設備１９の入側における設定ポイントを表している。つまり、“巻取１９入側”に対応する通過時間Ｔ＿ＴＡは、鋼材ＳＳの尾端が巻き取られる時間を表している。このことから、“炉１１出側”に対応する通過時間Ｔ＿ＦＲから“巻取１９入側”に対応する通過時間Ｔ＿ＴＡまでの時間は、鋼材ＳＳの先端が抽出されてから同鋼材ＳＳの尾端が巻き取られるまでの圧延時間Ｔ＿ＴＭを表していることが分かる。
　ステップＳ１０５に続いて、制約時間Ｔ＿ＲＥ（ｉ）およびＴ＿ＲＥ（ｉ＋１）が計算される（ステップＳ１０６）。制約時間Ｔ＿ＲＥ（ｉ）は、鋼材ＳＳ（ｉ－１）と鋼材ＳＳ（ｉ）とを衝突させることなく圧延するための必要な時間である。制約時間Ｔ＿ＲＥ（ｉ＋１）は、鋼材ＳＳ（ｉ）と鋼材ＳＳ（ｉ＋１）とを衝突させることなく圧延するための必要な時間である。
　図７は、制約時間Ｔ＿ＲＥの一例を示す図である。図７は、縦軸の値が大きいほど、制約時間Ｔ＿ＲＥが長くなることを表している。“炉１１出側”は、加熱炉１１からの鋼材ＳＳの抽出に要する時間である。“ＳＳＰ１３”は、ＳＳＰ１５ａでの鋼材ＳＳの加工に要する時間である。“粗１５ａ進入”は、粗圧延機１５ａでの鋼材ＳＳの加工に要する時間と、同鋼材ＳＳの加工後におけるロールギャップの調整に要する時間と、を含む。“粗１５ａ冷却”は、鋼材ＳＳの加工後、粗圧延機１５ａを駆動する電動機の冷却に要する時間である。
　“粗１５ｂ進入”は、“粗１５ａ進入”の考え方を粗圧延機１５ｂに適用したものである。“粗１５ｂ冷却”は、“粗１５ａ冷却”の考え方を粗圧延機１５ｂに適用したものである。“仕上工程”は、鋼材ＳＳの加工に要する時間と、同鋼材ＳＳの加工後におけるロールギャップの調整に要する時間と、を含む。“巻取１９”は、巻取機１９ａ～１９ｃのうちの何れかでの鋼材ＳＳの巻き取りに要する時間である。
　“仕上工程”における制約時間Ｔ＿ＲＥ（ｉ）を代表として説明する。この“仕上工程”時間Ｔ＿ＲＥ（ｉ）は、式（１）で表される。
　“仕上工程”時間Ｔ＿ＲＥ（ｉ）＝通過時間Ｔ＿ＴＡ（ｉ－１）－通過時間Ｔ＿ＦＲ（ｉ）＋圧延マージン　・・・（１）
　式（１）における通過時間Ｔ＿ＴＡ（ｉ－１）は、鋼材ＳＳ（ｉ－１）の尾端が仕上圧延機１７ｇの出側における設定ポイントを通過する時間である。通過時間Ｔ＿ＦＲ（ｉ）は、鋼材ＳＳ（ｉ）の先端が仕上圧延機１７ａの入側における設定ポイントを通過する時間である。
　ステップＳ１０６の処理では、式（１）の考え方に準じて各種の制約時間Ｔ＿ＲＥ（ｉ）およびＴ＿ＲＥ（ｉ＋１）も計算される。
　ステップＳ１０６に続いて、抽出間隔Ｉ＿ＥＸ（ｉ）およびＩ＿ＥＸ（ｉ＋１）が計算される（ステップＳ１０７）。抽出間隔Ｉ＿ＥＸ（ｉ）は、抽出時刻ｔ＿ＥＸ（ｉ－１）と抽出時刻ｔ＿ＥＸ（ｉ）との間のインターバルである。抽出間隔Ｉ＿ＥＸ（ｉ）は、ステップＳ１０６において計算された各種の制約時間Ｔ＿ＲＥ（ｉ）のうち最大値により表される。抽出間隔Ｉ＿ＥＸ（ｉ＋１）は、抽出時刻ｔ＿ＥＸ（ｉ）と抽出時刻ｔ＿ＥＸ（ｉ＋１）との間のインターバルである。抽出間隔Ｉ＿ＥＸ（ｉ＋１）は、各種の制約時間Ｔ＿ＲＥ（ｉ＋１）の最大値により表される。
　抽出間隔Ｉ＿ＥＸ（ｉ）は、具体的に、式（２）で表される。抽出間隔Ｉ＿ＥＸ（ｉ＋１）は、式（２）に示す変数を“ｉ”から“ｉ＋１”に変更することにより表される。
　抽出間隔Ｉ＿ＥＸ（ｉ）＝ｍａｘ｛“炉１１出側”時間Ｔ＿ＲＥ（ｉ）、“ＳＳＰ１３”時間Ｔ＿ＲＥ（ｉ）、“粗１５ａ進入”時間Ｔ＿ＲＥ（ｉ）、“粗１５ａ冷却”時間Ｔ＿ＲＥ（ｉ）、“粗１５ｂ進入”時間Ｔ＿ＲＥ（ｉ）、“粗１５ｂ冷却”時間Ｔ＿ＲＥ（ｉ）、“仕上工程”時間Ｔ＿ＲＥ（ｉ）、“巻取１９”時間Ｔ＿ＲＥ（ｉ）｝　・・・（２）
　ステップＳ１０７に続いて、総抽出間隔Ｉ＿ＴＥＸが計算される（ステップＳ１０８）。総抽出間隔Ｉ＿ＴＥＸは、ステップＳ１０７で計算された抽出間隔Ｉ＿ＥＸの合計であり、式（３）で表される。
　総抽出間隔Ｉ＿ＴＥＸ＝抽出間隔Ｉ＿ＥＸ（ｉ）＋抽出間隔Ｉ＿ＥＸ（ｉ＋１）　・・・（３）
　鋼材ＳＳ（ｉ＋１）が存在しない場合、つまり、鋼材ＳＳ（ｉ）が最後に圧延される場合、式（３）を用いて総抽出間隔Ｉ＿ＴＥＸを算出することができない。そこで、この場合は、式（４）を用いて総抽出間隔Ｉ＿ＴＥＸが計算される。式（４）を用いることで、例外的な場合でも総抽出間隔Ｉ＿ＴＥＸを算出することが可能となる。
　総抽出間隔Ｉ＿ＴＥＸ＝抽出間隔Ｉ＿ＥＸ（ｉ）＋圧延時間Ｔ＿ＴＭ（ｉ）　・・・（４）
　式（４）において、圧延時間Ｔ＿ＴＭ（ｉ）は、鋼材ＳＳ（ｉ）の先端が抽出されてから同鋼材ＳＳ（ｉ）の尾端が巻き取られるまでの所要時間である。
　ステップＳ１０８に続いて、ステップＳ１０８で計算された総抽出間隔Ｉ＿ＴＥＸが最適解であるか否かが判定される（ステップＳ１０９）。本ステップの処理は、具体的に、総抽出間隔Ｉ＿ＴＥＸを最小にする圧延条件Ｃ＿ＳＳ（ｉ）を探索することにより行われる。
　ここでは、圧延条件Ｃ＿ＳＳ（ｉ）の要素のうちの“粗出側板厚”に着目した探索について説明する。この場合の探索は、評価関数を総抽出間隔Ｉ＿ＴＥＸとし、変数を“粗出側板厚”とする最適化問題を解くことにより行われる。ここで、図４の説明で述べたように、圧延条件Ｃ＿ＳＳには粗出側上限および下限が設けられている。そのため、この最適化問題は、制約付き最適化問題として取り扱うことができる。なお、“粗圧延パス数”または“速度条件”に着目した探索の場合は、制約なし最適化問題として取り扱えばよい。
　最適化問題において、解の探索には公知のアルゴリズムが用いられる。公知のアルゴリズムとしては、導関数が必要な勾配法およびニュートン法、および、導関数を必要としない粒子群最適化および遺伝的アルゴリズムが例示される。勾配法またはニュートン法が用いられる場合は、上限および下限制約を陽に捉えることができない。そのため、この場合は、ペナルティ関数法やバリア関数法が併用される。一方、粒子群最適化や遺伝的アルゴリズムは、そのまま用いられる。
　圧延条件Ｃ＿ＳＳ（ｉ）（ここでは、“粗出側板厚”）が最適解であるか否かは、式（５）を用いた繰り返し計算により行われる。
　｜総抽出間隔Ｉ＿ＴＥＸ（ｊ）－総抽出間隔Ｉ＿ＴＥＸ（ｊ－１）｜＜ε　・・・（５）
　式（５）において、総抽出間隔Ｉ＿ＴＥＸ（ｊ）は、ステップＳ１０９のｊ回目の処理において算出された総抽出間隔Ｉ＿ＴＥＸである。総抽出間隔Ｉ＿ＴＥＸ（ｊ－１）は、ステップＳ１０９のｊ－１回目の処理において算出された総抽出間隔Ｉ＿ＴＥＸである。εは収束判定条件であり、調整項とする。
　ステップＳ１０９の１回目の処理が行われた場合、または、式（５）が満たされない場合、総抽出間隔Ｉ＿ＴＥＸが最適解でないと判定される。この場合、圧延条件Ｃ＿ＳＳ（ｉ）が更新される（ステップＳ１１０）。ステップＳ１１０の処理が行われるたびに最適化の回数ｊが増える。ステップＳ１１０の処理が行われた場合、更新後の圧延条件Ｃ＿ＳＳ（ｉ）に基づいて、ステップＳ１０４～Ｓ１０９の処理が行われる。
　式（５）が満たされる場合、総抽出間隔Ｉ＿ＴＥＸが最適解であると判定される。この場合、最適解を導き出した圧延条件Ｃ＿ＳＳ（ｉ）が記録される（ステップＳ１１１）。この圧延条件Ｃ＿ＳＳ（ｉ）が、最適条件ＯＣ＿ＳＳ（ｉ）に該当する。最適条件ＯＣ＿ＳＳ（ｉ）は、設定計算器２２に送られる。
　ステップＳ１１１に続いて、抽出時刻ｔ＿ＥＸ（ｉ）が計算される（ステップＳ１１２）。抽出時刻ｔ＿ＥＸ（ｉ）は、最適条件ＯＣ＿ＳＳ（ｉ）での抽出間隔Ｉ＿ＥＸ（ｉ）を、抽出時刻ｔ＿ＥＸ（ｉ－１）に加えることにより計算される。この抽出時刻ｔ＿ＥＸ（ｉ）は、設備用コントローラ２５に送られる。
　本ステップの処理では、抽出時刻ｔ＿ＥＸ（ｉ＋１）の計算を行ってもよい。抽出時刻ｔ＿ＥＸ（ｉ＋１）は、圧延条件Ｃ＿ＳＳ（ｉ＋１）での抽出間隔Ｉ＿ＥＸ（ｉ＋１）を、本ステップの処理で算出した抽出時刻ｔ＿ＥＸ（ｉ）に加えることにより計算される。これらの抽出時刻は、次回のルーチンの処理時に用いられる。
１．４　効果
　以上説明した実施の形態１に係るシステムによれば、ミルペーシング制御が行われる。このミルペーシング制御では、連続的に圧延される３本の鋼材ＳＳに着目した最適化処理が行われる。この最適化処理では、総抽出間隔Ｉ＿ＴＥＸを短くすることのできる２本目の鋼材ＳＳの最適条件ＯＣ＿ＳＳが導き出される。なお、総抽出間隔Ｉ＿ＴＥＸは、１本目と２本目の抽出間隔Ｉ＿ＥＸと、２本目と３本目の抽出間隔Ｉ＿ＥＸとの合計である。
　また、ミルペーシング制御では、最適条件ＯＣ＿ＳＳでの抽出間隔Ｉ＿ＥＸと、１本目の鋼材ＳＳの抽出時刻と、に基づいて、２本目の鋼材ＳＳの抽出時刻が算出される。そして、このような抽出時刻に従って定刻通りに２本目の鋼材ＳＳが抽出され続ければ、設備の稼働率を高めて生産効率を向上することが可能となる。
　また、実施の形態１に係るシステムによれば、３本目が存在しない場合には、２本目を最後の鋼材ＳＳと見做した最適化処理が行われる。したがって、このような場合においても、設備の稼働率を高めて生産効率を向上することが可能となる。
１．５　対応関係
　上記実施の形態１においては、鋼材ＳＳ（ｉ－１）が第１の発明の「第１鋼材」に相当し、鋼材ＳＳ（ｉ）が同発明の「第２鋼材」に相当し、鋼材ＳＳ（ｉ＋１）が同発明の「第３鋼材」に相当する。圧延条件Ｃ＿ＳＳ（ｉ－１）が同発明の「第１条件」に相当し、圧延条件Ｃ＿ＳＳ（ｉ）が同発明の「第２条件」に相当し、圧延条件Ｃ＿ＳＳ（ｉ＋１）が同発明の「第３条件」に相当する。抽出時刻ｔ＿ＥＸ（ｉ－１）が同発明の「第１時刻」に相当し、抽出時刻ｔ＿ＥＸ（ｉ）が同発明の「第２時刻」に相当し、抽出時刻ｔ＿ＥＸ（ｉ＋１）が同発明の「第３時刻」に相当する。抽出間隔Ｉ＿ＥＸ（ｉ）が同発明の「第１間隔」に相当し、抽出間隔Ｉ＿ＥＸ（ｉ＋１）が同発明の「第２間隔」に相当する。
　また、上記実施の形態１においては、式（４）に示した総抽出間隔Ｉ＿ＴＥＸに基づく最適化処理により得られる圧延条件Ｃ＿ＳＳ（ｉ）が、第２の発明の「代用条件」に相当する。
２．実施の形態２
　次に、図８を参照しながら、本発明の実施の形態２について説明する。なお、上記実施の形態１の説明と重複する説明については適宜省略される。
２．１　ミルペーシング制御処理の概要
　上記実施の形態１に係るシステムでは、連続的に圧延される３本の鋼材ＳＳに着目した最適化処理を行った。実施の形態２に係るシステムでは、所定期間内に連続的に圧延される全ての鋼材ＳＳに着目した最適化処理が行われる。この所定期間としては、ワークロールの交換周期（２～４時間程度）が例示される。
２．２　ミルペーシング制御処理
　図８は、実施の形態２において、ミルペーシング計算器が行うミルペーシング制御処理の流れを説明するフローチャートである。図８に示すルーチンは、所定期間内に連続的に圧延されるＮ本の鋼材ＳＳに着目したときのルーチンであり、最初に圧延される鋼材ＳＳの抽出前に行われる。
　図８に示すルーチンでは、ます、Ｎ本の鋼材ＳＳの全てのＰＤＩが読み込まれる（ステップＳ２０１）。図３の説明で述べたように、ＰＤＩは、圧延仕様ＳＰ＿ＳＳの情報である。説明の便宜上、ｋ番目に圧延される鋼材ＳＳ（ｋ）のＰＤＩは、圧延仕様ＳＰ＿ＳＳ（ｋ）であるとする（ｋは、２≦ｋ≦Ｎを満たす任意の自然数である）。
　ステップＳ２０１に続いて、Ｎ本の鋼材ＳＳの全ての圧延条件Ｃ＿ＳＳが読み込まれる（ステップＳ２０２）。鋼材ＳＳ（ｋ）の圧延条件Ｃ＿ＳＳ（ｋ）は、圧延仕様ＳＰ＿ＳＳ（ｋ）の一部の要素をキーとして、設定データベース２３から読み込まれる。
　ステップＳ２０２に続いて、Ｎ本の鋼材ＳＳが圧延されるときの全ての設定値ＳＴが計算される（ステップＳ２０３）。設定値ＳＴがモデルを用いて計算されることは既に説明したとおりである。また、既に説明したとおり、設定値ＳＴには速度パターンが含まれる。本ステップの処理では、この速度パターンに基づいて、鋼材ＳＳ（ｋ）が圧延されるときの各設備での所要時間ＴＡＴ（ｋ）が計算される。
　ステップＳ２０３に続いて、Ｎ本の鋼材ＳＳの全ての通過時間Ｔ＿ＦＲおよび通過時間Ｔ＿ＴＡが計算される（ステップＳ２０４）。通過時間Ｔ＿ＦＲ（ｋ）は、鋼材ＳＳ（ｋ）の先端が設定ポイントを通過する時間である。通過時間Ｔ＿ＴＡ（ｋ）は、鋼材ＳＳ（ｋ）の尾端が同ポイントを通過する時間である。
　ステップＳ２０４に続いて、全ての制約時間Ｔ＿ＲＥが計算される（ステップＳ２０５）。制約時間Ｔ＿ＲＥ（ｋ）は、鋼材ＳＳ（ｋ－１）と鋼材ＳＳ（ｋ）とを衝突させることなく圧延するための必要な時間である。制約時間Ｔ＿ＲＥ（ｋ）の考え方は、実施の形態１で説明した制約時間Ｔ＿ＲＥ（ｉ）のそれと同じである。
　ステップＳ２０５に続いて、全ての抽出間隔Ｉ＿ＥＸが計算される（ステップＳ２０６）。抽出間隔Ｉ＿ＥＸ（ｋ）は、抽出時刻ｔ＿ＥＸ（ｋ－１）と抽出時刻ｔ＿ＥＸ（ｋ）との間のインターバルである。抽出間隔Ｉ＿ＥＸ（ｋ）の考え方は、実施の形態１で説明した抽出間隔Ｉ＿ＥＸ（ｉ）のそれと同じである。
　ステップＳ２０６に続いて、総抽出間隔Ｉ＿ＴＥＸが計算される（ステップＳ２０７）。総抽出間隔Ｉ＿ＴＥＸは、ステップＳ２０６で計算された全ての抽出間隔Ｉ＿ＥＸ（ｋ）と、圧延時間Ｔ＿ＴＭ（Ｎ）との合計であり、式（６）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000001

　式（６）において、圧延時間Ｔ＿ＴＭ（Ｎ）は、Ｎ番目（つまり、最後）に圧延される鋼材ＳＳ（Ｎ）の先端が抽出されてから同鋼材ＳＳ（Ｎ）の尾端が巻き取られるまでの所要時間である。
　ステップＳ２０７に続いて、ステップＳ２０７で計算された総抽出間隔Ｉ＿ＴＥＸが最適解であるか否かが判定される（ステップＳ２０８）。本ステップの処理は、具体的に、総抽出間隔Ｉ＿ＴＥＸを最小にする圧延条件Ｃ＿ＳＳの組み合わせを探索することにより行われる。この探索は、上記実施の形態１で説明した最適化処理に準じて行われる。
　圧延条件Ｃ＿ＳＳの組み合わせが最適解であるか否かは、式（７）を用いた繰り返し計算により行われる。
　｜総抽出間隔Ｉ＿ＴＥＸ（ｊ）－総抽出間隔Ｉ＿ＴＥＸ（ｊ－１）｜＜ε　・・・（７）
　式（７）において、総抽出間隔Ｉ＿ＴＥＸ（ｊ）は、ステップＳ２０８のｊ回目の処理において算出された総抽出間隔Ｉ＿ＴＥＸある。総抽出間隔Ｉ＿ＴＥＸ（ｊ－１）は、ステップＳ２０８のｊ－１回目の処理において算出された総抽出間隔Ｉ＿ＴＥＸである。
　ステップＳ２０８の１回目の処理が行われた場合、または、式（７）が満たされない場合、総抽出間隔Ｉ＿ＴＥＸが最適解でないと判定される。この場合、圧延条件Ｃ＿ＳＳが更新される（ステップＳ２０９）。ステップＳ２０９の処理が行われるたびに最適化の回数ｊが増える。ステップＳ２０９の処理が行われた場合、更新後の圧延条件Ｃ＿ＳＳに基づいて、ステップＳ２０４～Ｓ２０８の処理が行われる。
　式（７）が満たされる場合、総抽出間隔Ｉ＿ＴＥＸが最適解であると判定される。この場合、最適解を導き出した圧延条件Ｃ＿ＳＳが記録される（ステップＳ２１０）。この圧延条件Ｃ＿ＳＳが、最適条件ＯＣ＿ＳＳに該当する。最適条件ＯＣ＿ＳＳは、設定計算器２２に送られる。
　ステップＳ２１０に続いて、全ての抽出時刻ｔ＿ＥＸが計算される（ステップＳ２１１）。抽出時刻ｔ＿ＥＸ（ｋ）は、最適条件ＯＣ＿ＳＳでの抽出間隔Ｉ＿ＥＸ（ｋ）を、抽出時刻ｔ＿ＥＸ（ｋ－１）に加えることにより計算される。
２．３　効果
　以上説明した実施の形態２に係るシステムによれば、ミルペーシング制御が行われる。このミルペーシング制御では、所定期間内に連続的に圧延される全ての鋼材ＳＳに着目した最適化処理が行われる。この最適化処理では、総抽出間隔Ｉ＿ＴＥＸを短くすることのできる最適条件ＯＣ＿ＳＳが導き出される。なお、総抽出間隔Ｉ＿ＴＥＸは、所定期間内に連続的に圧延される２本の鋼材ＳＳの抽出間隔Ｉ＿ＥＸの積算値と、圧延時間Ｔ＿ＴＭ（Ｎ）との総合計である。
　また、ミルペーシング制御によれば、最適条件ＯＣ＿ＳＳでの抽出間隔Ｉ＿ＥＸが連続的に圧延される２本の鋼材ＳＳの組み合わせ毎に計算される。そして、これらの抽出間隔Ｉ＿ＥＸと、最初に圧延される鋼材ＳＳの抽出時刻と、に基づいて、２本目以降の鋼材ＳＳの抽出時刻が算出される。そして、このような抽出時刻に従って定刻通りにＮ本の鋼材ＳＳが抽出されれば、設備の稼働率を高めて生産効率を向上することが可能となる。
　１　熱間圧延ライン
　１１　加熱炉
　１２　粗設備
　１６　仕上設備
　１８　冷却設備
　１９　巻取設備
　２　ミルペーシング制御システム
　２１　上位計算器
　２２　設定計算器
　２３　設定データベース
　２４　ミルペーシング計算器
　２５　設備用コントローラ
　Ｃ＿ＳＳ　圧延条件
　Ｉ＿ＥＸ　抽出間隔
　Ｉ＿ＴＥＸ　総抽出間隔
　ＯＣ＿ＳＳ　最適条件
　ＳＰ＿ＳＳ　圧延仕様
　ＳＳ　鋼材
　ＳＴ　設定値
　ｔ＿ＥＸ　抽出時刻
　Ｔ＿ＦＲ、Ｔ＿ＴＡ　通過時間
　Ｔ＿ＲＥ　制約時間
　Ｔ＿ＴＭ　圧延時間

Claims (5)

  1. 　熱間圧延ラインのミルペーシング制御を行うミルペーシング制御システムであって、
    　鋼材の圧延仕様に対応する圧延設備の圧延条件を設定するためのデータベースと、
    　前記圧延仕様を用いた前記データベースの参照による前記圧延条件の決定と、前記圧延条件に基づいた前記圧延設備の設定値の計算と、を行う設定計算器と、
    　前記熱間圧延ラインにおいて連続的に圧延される少なくとも２本の鋼材が加熱炉からそれぞれ抽出される時刻を計算するミルペーシング計算器と、
    　を備え、
    　前記ミルペーシング計算器は、
    　前記熱間圧延ラインにおいてこの順番で圧延される第１、第２および第３鋼材の圧延仕様を用いた前記データベースの参照により、前記第１、第２および第３鋼材が順番に圧延されるときの前記圧延条件を、第１、第２および第３条件としてそれぞれ決定し、
    　前記第１、第２および第３条件に基づいて、前記第１、第２および第３鋼材が順番に圧延されるときの前記設定値を、第１、第２および第３設定値としてそれぞれ計算し、
    　前記第１および第２設定値を用いて、前記第１鋼材が前記加熱炉から抽出される第１時刻から、前記第２鋼材が前記加熱炉から抽出される第２時刻までの第１間隔を計算し、
    　前記第２および第３設定値を用いて、前記第２時刻から、前記第３鋼材が前記加熱炉から抽出される第３時刻までの第２間隔を計算し、
    　前記第１間隔と前記第２間隔との合計を小さくする前記第２条件を、前記設定計算器において行われる前記第２設定値の計算に用いられる最適条件として決定し、
    　前記最適条件での前記第１間隔と、前記第１時刻と、を用いて前記第２時刻を決定する
    　ことを特徴とするミルペーシング制御システム。
  2. 　前記ミルペーシング計算器は、更に、
    　前記第２鋼材が前記熱間圧延ラインにおいて圧延される最後の鋼材に該当する場合、前記最適条件に代わる代用条件を例外的に計算し、
    　前記代用条件に基づいて、前記第１および第２時刻を計算し、
    　前記代用条件が、前記第２鋼材の圧延時間と、前記第１間隔との合計を小さくする前記第２条件である
    　ことを特徴とする請求項１に記載のミルペーシング制御システム。
  3. 　前記圧延条件が、前記第１、第２および第３鋼材の圧延仕様に含まれる要素に対応するように細分化されている
    　ことを特徴とする請求項１または２に記載のミルペーシング制御システム。
  4. 　熱間圧延ラインのミルペーシング制御を行うミルペーシング制御システムであって、
    　鋼材の圧延仕様に対応する圧延設備の圧延条件を設定するためのデータベースと、
    　前記圧延仕様を用いた前記データベースの参照による前記圧延条件の決定と、前記圧延条件に基づいた前記圧延設備の設定値の計算と、を行う設定計算器と、
    　前記熱間圧延ラインにおいて連続的に圧延される少なくとも２本の鋼材が加熱炉からそれぞれ抽出される時刻を計算するミルペーシング計算器と、
    　を備え、
    　前記ミルペーシング計算器は、
    　前記熱間圧延ラインにおいて所定期間内に順番に圧延される全ての鋼材の圧延仕様を用いた前記データベースの参照により、前記全ての鋼材が順番に圧延されるときの前記圧延条件をそれぞれ決定し、
    　前記それぞれの圧延条件に基づいて、前記全ての鋼材が順番に圧延されるときの前記設定値をそれぞれ計算し、
    　前記それぞれの設定値を用いて、前記所定期間内に連続的に圧延される２本の鋼材が前記加熱炉からそれぞれ抽出される時刻の間隔をそれぞれ計算し、
    　前記それぞれの間隔と、前記所定期間内において最後に圧延される鋼材の圧延時間と、の総合計を小さくする前記それぞれの圧延条件を、前記設定計算器が行う前記設定値の計算に用いられる最適条件として決定し、
    　前記最適条件での前記それぞれの間隔と、前記所定期間内において最初に圧延される鋼材が前記加熱炉から抽出される時刻と、を用いて、前記全ての鋼材が前記加熱炉からそれぞれ抽出される時刻を決定する
    　ことを特徴とするミルペーシング制御システム。
  5. 　前記圧延条件が、前記全ての鋼材の圧延仕様に含まれる要素に対応するように細分化されている
    　ことを特徴とする請求項４に記載のミルペーシング制御システム。
PCT/JP2019/022221 2019-06-04 2019-06-04 ミルペーシング制御システム WO2020245926A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2019/022221 WO2020245926A1 (ja) 2019-06-04 2019-06-04 ミルペーシング制御システム
KR1020207004128A KR102299102B1 (ko) 2019-06-04 2019-06-04 밀 페이싱 제어 시스템
CN201980003354.2A CN112334242B (zh) 2019-06-04 2019-06-04 轧制节奏控制系统
JP2019557503A JP6825721B1 (ja) 2019-06-04 2019-06-04 ミルペーシング制御システム

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2019/022221 WO2020245926A1 (ja) 2019-06-04 2019-06-04 ミルペーシング制御システム

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020245926A1 true WO2020245926A1 (ja) 2020-12-10

Family

ID=73652589

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2019/022221 WO2020245926A1 (ja) 2019-06-04 2019-06-04 ミルペーシング制御システム

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP6825721B1 (ja)
KR (1) KR102299102B1 (ja)
CN (1) CN112334242B (ja)
WO (1) WO2020245926A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113290060A (zh) * 2021-05-18 2021-08-24 广西柳州钢铁集团有限公司 一种热连轧机的生产节奏控制方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55147409A (en) * 1979-05-08 1980-11-17 Nippon Kokan Kk <Nkk> Extraction pitch control device in plate rolling
JPS61259818A (ja) * 1985-05-14 1986-11-18 Mitsubishi Electric Corp 圧延装置における抽出ピツチ制御装置
JPH04351216A (ja) * 1991-05-27 1992-12-07 Kawasaki Steel Corp 熱間圧延ラインにおけるミルペーシング制御方法
JP2013126676A (ja) * 2011-12-19 2013-06-27 Jfe Steel Corp 熱間圧延ラインにおけるミルペーシング制御方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0159386B1 (en) * 1984-04-27 1989-03-29 Kawasaki Steel Corporation Method of controlling mill pacing
JPH0741295B2 (ja) * 1988-09-09 1995-05-10 株式会社神戸製鋼所 ミルペーシング制御方法
JPH084817B2 (ja) * 1990-11-14 1996-01-24 三菱電機株式会社 圧延ラインにおけるミルペーシング制御装置
JPH10263641A (ja) * 1997-03-28 1998-10-06 Kawasaki Steel Corp 熱間圧延ラインのミルペーシング制御方法
JP3826801B2 (ja) * 2002-02-04 2006-09-27 Ｊｆｅスチール株式会社 熱間圧延ラインのミルペーシング方法
JP2004025245A (ja) * 2002-06-26 2004-01-29 Mitsubishi Electric Corp 熱間圧延におけるミルペーシング制御方法
CN102294361B (zh) * 2010-06-25 2013-03-27 上海梅山钢铁股份有限公司 一种等间隙轧钢控制方法
JP6075309B2 (ja) 2014-03-17 2017-02-08 Ｊｆｅスチール株式会社 加熱炉の制御方法及び制御装置
CN105396878B (zh) * 2015-12-02 2017-05-10 张家港浦项不锈钢有限公司 一种热轧生产线抽钢控制方法及装置
JP2018196888A (ja) 2017-05-24 2018-12-13 Ｊｆｅスチール株式会社 スラブの加熱炉抽出間隔決定方法及び熱延鋼板の製造方法並びにスラブの加熱炉抽出間隔決定装置
CN109663815A (zh) * 2018-12-28 2019-04-23 宝钢湛江钢铁有限公司 一种在热轧轧制过程中自动抽钢的控制方法与系统

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55147409A (en) * 1979-05-08 1980-11-17 Nippon Kokan Kk <Nkk> Extraction pitch control device in plate rolling
JPS61259818A (ja) * 1985-05-14 1986-11-18 Mitsubishi Electric Corp 圧延装置における抽出ピツチ制御装置
JPH04351216A (ja) * 1991-05-27 1992-12-07 Kawasaki Steel Corp 熱間圧延ラインにおけるミルペーシング制御方法
JP2013126676A (ja) * 2011-12-19 2013-06-27 Jfe Steel Corp 熱間圧延ラインにおけるミルペーシング制御方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20200140785A (ko) 2020-12-16
CN112334242A (zh) 2021-02-05
JPWO2020245926A1 (ja) 2021-09-13
KR102299102B1 (ko) 2021-09-07
CN112334242B (zh) 2022-09-13
JP6825721B1 (ja) 2021-02-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2000167615A (ja) 巻取温度制御方法及び制御装置
KR101516476B1 (ko) 설정치 계산 장치, 설정치 계산 방법, 및 설정치 계산 프로그램이 기억된 기억 매체
CN104942019A (zh) 一种带钢冷轧过程宽度自动控制方法
JP6825721B1 (ja) ミルペーシング制御システム
CN110576048B (zh) 热轧无头轧制生产线的钢板温度控制装置
US20020020198A1 (en) Method and device for controlling flatness
JP4696775B2 (ja) 板幅制御方法および装置
KR20160032189A (ko) 에너지 절약 조업 리커멘드 시스템
JP7020379B2 (ja) 金属材料の材質制御支援装置
JP7156317B2 (ja) 圧延装置の制御方法、圧延装置の制御装置、および鋼板の製造方法
JP2018196888A (ja) スラブの加熱炉抽出間隔決定方法及び熱延鋼板の製造方法並びにスラブの加熱炉抽出間隔決定装置
JP7230880B2 (ja) 圧延荷重予測方法、圧延方法、熱延鋼板の製造方法、及び圧延荷重予測モデルの生成方法
JP6075309B2 (ja) 加熱炉の制御方法及び制御装置
KR100711387B1 (ko) 열연강판의 길이방향 온도 제어방법
JP4736832B2 (ja) 熱間仕上圧延装置および熱間仕上圧延温度制御方法
JP6766794B2 (ja) 熱延鋼板の製造方法及び製造装置
JP5381740B2 (ja) 熱間圧延機の板厚制御方法
JP7405106B2 (ja) 熱間圧延におけるレベリング制御方法、レベリング制御装置及び熱間圧延設備
JP2023147370A (ja) 熱間圧延におけるレベリング制御方法、レベリング制御装置、熱間圧延設備、及び熱間圧延鋼帯の製造方法
JP6874730B2 (ja) 熱間圧延ライン制御装置
JP7156318B2 (ja) 圧延装置の制御方法、圧延装置の制御装置、および鋼板の製造方法
CN105483343B (zh) 用于改善钢板平直度的中厚板轧制生产线速度控制方法
JP2576916B2 (ja) ペアクロス圧延機における厚板圧延方法
JP3937997B2 (ja) 熱間仕上げ圧延機における板幅制御方法
JP5581600B2 (ja) 加熱炉抽出間隔決定方法

Legal Events

Date Code Title Description
ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2019557503

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19931734

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 19931734

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1