WO2023181545A1 - 圧延装置の監視制御装置、圧延設備、圧延装置の監視制御方法及び圧延装置の監視制御プログラム - Google Patents

圧延装置の監視制御装置、圧延設備、圧延装置の監視制御方法及び圧延装置の監視制御プログラム Download PDF

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WO2023181545A1
WO2023181545A1 PCT/JP2022/047003 JP2022047003W WO2023181545A1 WO 2023181545 A1 WO2023181545 A1 WO 2023181545A1 JP 2022047003 W JP2022047003 W JP 2022047003W WO 2023181545 A1 WO2023181545 A1 WO 2023181545A1
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WO
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rolling
vibration
index
roll
monitoring
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PCT/JP2022/047003
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一輝 川村
章央 川内
雅司 吉川
Original Assignee
三菱重工業株式会社
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    • 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
    • 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
    • B21B37/46—Roll speed or drive motor control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B38/00—Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C51/00—Measuring, gauging, indicating, counting, or marking devices specially adapted for use in the production or manipulation of material in accordance with subclasses B21B - B21F
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
    • G01H17/00—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves, not provided for in the preceding groups
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass

Definitions

  • the present disclosure relates to a rolling mill monitoring and control device, rolling equipment, a rolling mill monitoring and control method, and a rolling mill monitoring and control program.
  • Patent Document 1 discloses that a characteristic value ⁇ indicating an index of the change in the vibration amplitude of the roll over time is calculated from vibration data of the roll during rolling at a constant rotation speed of the roll, and based on the characteristic value ⁇ , It is described that the growth tendency of N-gonization of a rolling roll is evaluated using the following method.
  • the evaluation method for a rolling apparatus described in Patent Document 1 is applied to rolling at a constant rotation speed of the rolling rolls, and cannot be applied when the rolling speed changes. Furthermore, in the method described in Patent Document 1, in order to evaluate the polygonization of the roll, it is necessary to obtain in advance a database showing the correlation between the roll rotation speed and the characteristic value ⁇ . Further, this database is based on rolling conditions (steel type, temperature, rolling reduction, etc.) and the deterioration state of the rolling equipment, and it is not easy to obtain a database that corresponds to various conditions.
  • At least one embodiment of the present invention provides a monitoring and controlling device for a rolling mill, a rolling facility, a method for monitoring and controlling a rolling mill, and a monitoring and controlling method for a rolling mill that can more easily evaluate the polygonalization of a rolling mill.
  • the purpose is to provide a control program.
  • a rolling mill monitoring and control device includes: A monitoring and control device for monitoring or controlling a rolling mill, a vibration data acquisition unit configured to acquire vibration data indicating vibrations of a rolling roll of the rolling device during rolling of a metal plate in the rolling device; For each of the plurality of square numbers N of the roll, a cumulative vibration amplitude is obtained from the vibration data, which is the sum of the amplitudes of the vibration at a frequency corresponding to the square number N for each number of rotations of the roll.
  • a cumulative vibration amplitude acquisition unit configured to; a first index acquisition unit configured to acquire a polygonization index indicating the magnitude of variation in the cumulative vibration amplitude obtained corresponding to the plurality of numbers N of squares; an evaluation unit configured to evaluate a state of the rolling apparatus based on the polygonization index; Equipped with.
  • the rolling equipment includes: a rolling device including a rolling roll for rolling a metal plate; the above-mentioned monitoring and control device configured to evaluate the condition of the rolling roll; Equipped with
  • a method for monitoring and controlling a rolling mill includes: A monitoring control method for monitoring or controlling a rolling mill, the method comprising: acquiring vibration data indicative of vibrations of rolling rolls of the rolling apparatus during rolling of the metal plate in the rolling apparatus; For each of the plurality of square numbers N of the roll, obtaining from the vibration data a cumulative vibration amplitude that is the sum of the amplitudes of the vibration at a frequency corresponding to the square number N for each number of rotations of the roll. and, obtaining a polygonization index indicating the magnitude of variation in the cumulative vibration amplitude obtained corresponding to the plurality of numbers N of polygons; evaluating the state of the rolling mill based on the polygonization index; Equipped with.
  • a monitoring control program for a rolling mill includes: A supervisory control program for monitoring or controlling a rolling device, the program comprising: to the computer, a step of acquiring vibration data indicating vibrations of a rolling roll of the rolling device during rolling of a metal plate in the rolling device; A procedure for obtaining, from the vibration data, a cumulative vibration amplitude, which is the sum of the amplitudes of the vibrations at frequencies corresponding to the number of squares N for each number of rotations of the roll, for each of the plurality of square numbers N of the roll.
  • a monitoring and controlling device for a rolling mill for a rolling mill, a rolling facility, a method for monitoring and controlling a rolling mill, and a program for monitoring and controlling a rolling mill that can more easily evaluate polygonization of a rolling mill. Ru.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a rolling facility according to an embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a supervisory control device according to an embodiment.
  • 1 is a schematic flowchart of a method for monitoring and controlling a rolling mill according to an embodiment.
  • 2 is a chart showing an example of a time-frequency analysis result of vibration data of a rolling roll obtained during rolling. It is a graph which shows an example of the analysis result of the time history of the magnitude
  • FIG. 6 is a diagram for explaining time-series changes in a polygonization index and a vibration level index.
  • 10 is a graph showing the cumulative vibration amplitude at P1 in the map of FIG. 9.
  • FIG. 10 is a graph showing the cumulative vibration amplitude at P2 in the map of FIG. 9.
  • FIG. 10 is a graph showing the cumulative vibration amplitude at P3 in the map of FIG. 9.
  • FIG. 10 is a graph showing the cumulative vibration amplitude at P4 in the map of FIG. 9.
  • FIG. 10 is a graph showing the cumulative vibration amplitude at P5 in the map of FIG. 9.
  • FIG. FIG. 6 is a diagram showing the difference between the case of using a vibration level index and the case of using a corrected vibration level index.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of a rolling apparatus in which rolling rolls are formed into N-gon shapes.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a rolling facility to which a supervisory control device and a supervisory control method according to some embodiments are applied.
  • a rolling equipment 1 according to an embodiment includes a rolling equipment 2 including a rolling stand 10 configured to roll a metal sheet S, and a rolling equipment 2 configured to evaluate the state of the rolling equipment 2.
  • a monitoring and control device 50 is provided.
  • the rolling equipment 1 includes a vibration measuring section 90 for measuring vibrations of the rolling rolls 3 constituting the rolling stand 10.
  • the rolling stand 10 includes a plurality of rolling rolls 3 for rolling the metal sheet S, a rolling device 8 for rolling down the metal sheet S by applying a load to the rolling rolls 3, a housing (not shown), and the like.
  • the lowering device 8 may include a hydraulic cylinder.
  • the rolling rolls 3 include a pair of work rolls 4A, 4B provided so as to sandwich the metal plate S, and a pair of work rolls 4A, 4B provided on the opposite side of the metal plate S with the pair of work rolls 4A, 4B in between. It includes a pair of backup rolls 6A, 6B for supporting the pair of work rolls 4A, 4B, respectively.
  • Work rolls 4A and 4B are rotatably supported by roll chocks (bearings) 5A and 5B, respectively.
  • Backup rolls 6A and 6B are rotatably supported by roll chocks 7A and 7B, respectively.
  • the roll chocks 5A, 5B and the roll chocks 7A, 7B are supported by a housing (not shown).
  • the vibration measurement section 90 includes acceleration sensors 91 to 94 attached to the roll chocks 5A, 5B, 7A, and 7B, respectively.
  • the acceleration sensors 91 to 94 detect vibrations of the roll chocks 5A, 5B, 7A, and 7B in any direction (for example, vertical direction, horizontal direction, and/or rotation axis direction of the rolling roll 3), that is, the work roll 4A. , 4B and the backup rolls 6A, 6B in any direction. Signals indicating the above-mentioned vibrations detected by the acceleration sensors 91 to 94 are sent to the monitoring control device 50.
  • the vibration measuring section 90 may include a displacement detecting section configured to measure displacement of the rolling roll 3 in any direction.
  • the vibration of the rolling roll 3 may be calculated based on the measurement result by the displacement detection section.
  • the displacement detection section for example, a displacement meter such as a laser type or an eddy current type can be used.
  • an imaging device such as a camera
  • the vibration of the roll 3 may be calculated by capturing an image of a portion of the roll 3 with an imaging device and subjecting the obtained image data to image processing.
  • FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the supervisory control device 50 according to one embodiment.
  • the monitoring control device 50 is configured to evaluate the state of polygonization (N-gonization) of the rolling roll 3, as will be described in detail later.
  • the monitoring control device 50 receives a signal indicating the vibration of the rolling roll 3 from the vibration measuring section 90, and also receives a signal indicating the rotational speed of the rolling roll 3 (work rolls 4A, 4B, etc.) measured by the rotational speed measuring section 96. configured to receive. Additionally, the supervisory control device 50 is configured to process the signals received in this way.
  • the monitoring control device 50 includes a vibration data acquisition section 52, a cumulative vibration amplitude acquisition section 54, a first index acquisition section 56, a second index acquisition section 58, an evaluation section 60, an operating condition determination section 62, It includes a control section 64.
  • the supervisory control device 50 includes an output unit 66 configured to output calculation results and evaluation results by the supervisory control device 50. The calculation results and evaluation results by the supervisory control device 50 are outputted to a display section 68 (such as a display) via an output section 66.
  • the vibration data acquisition unit 52 is configured to acquire vibration data indicating vibrations of the rolling rolls 3 of the rolling machine 2 during rolling of a metal plate in the rolling machine 2.
  • the cumulative vibration amplitude acquisition unit 54 calculates the frequency at the frequency corresponding to the square number N for each number of rotations of the roll roll 3 from the vibration data acquired by the vibration data acquisition unit 52.
  • the device is configured to obtain a cumulative vibration amplitude that is a sum of amplitudes of vibrations.
  • the first index acquisition unit 56 is configured to acquire a polygonization index indicating the magnitude of variation in cumulative vibration amplitude obtained corresponding to a plurality of numbers N of polygons.
  • the second index acquisition unit 58 is configured to acquire a vibration level index indicating the vibration level of the rolling roll 3 during rolling of the metal sheet S from the vibration data acquired by the vibration data acquisition unit 52.
  • the evaluation unit 60 is configured to evaluate the state of the rolling roll 3 based on the above-mentioned polygonization index and/or vibration level index.
  • the operating condition determining unit 62 is configured to determine the operating conditions of the rolling apparatus 2 (for example, the rotational speed of the rolling rolls 3, etc.) based on the evaluation result by the evaluating unit 60, for example.
  • the control unit 64 controls the rolling apparatus 2 so as to realize the operating conditions determined by the operating condition determining unit 62.
  • the control unit 64 may be configured to adjust the current value of the motor 70 that drives the roll 3 in order to control the rotational speed of the roll 3.
  • the supervisory control device 50 includes a computer equipped with a processor (CPU, GPU, etc.), a storage device (memory device; RAM, etc.), an auxiliary storage section, an interface, and the like.
  • the monitoring control device 50 receives signals from various measuring instruments (such as the vibration measuring section 90 or the rotation speed measuring section 96 described above) via an interface.
  • the processor is configured to process the signals received in this manner.
  • each of the functional units described below vibration data acquisition unit 52, cumulative vibration amplitude acquisition unit 54, first index acquisition unit 56, second index acquisition unit 58, evaluation unit 60, operating condition determination unit 62, control unit 64, etc.
  • the processing content of the supervisory control device 50 is implemented as a program executed by a processor.
  • the program may be stored in the auxiliary storage unit. When programs are executed, these programs are expanded to a storage device.
  • a processor reads a program from a storage device and executes instructions included in the program.
  • FIG. 12 is a schematic diagram of a rolling apparatus in which the rolling rolls 3 are formed into N-gon shapes.
  • the rolling apparatus 2 shown in FIG. 12 includes a plurality of rolling stands 10A to 10C.
  • the cross-sectional shape of the rolling roll 3 perpendicular to the axial direction usually has a circular shape like the rolling roll 3 of the rolling stand 10A or 10C, but the rolling roll 3 of the rolling stand 10B shown in FIG. 12 (work rolls 4A, 4B)
  • the cross-sectional shape of the backup rolls 6A and 6B) is an N-gon (specifically, a dodecagon), and these rolling rolls 3 are formed into an N-gon.
  • the rolling rolls 3 may be N-squared in a particular rolling stand 10, or the rolling rolls 3 forming one rolling stand may be shaped into N-squares.
  • N-gon formation may occur in specific rolling rolls 3 (work rolls 4A, 4B or backup rolls 6A, 6B).
  • work rolls 4A, 4B or backup rolls 6A, 6B For example, in the case of hot rolling performed at a relatively high temperature, N-gon formation is relatively likely to occur in the work rolls 4A and 4B. Further, in the case of cold rolling performed at a relatively low temperature, N-gon formation is relatively likely to occur in the backup rolls 6A and 6B.
  • FIG. 3 is a schematic flowchart of a method for monitoring and controlling the rolling mill 2 according to one embodiment.
  • one polygonization index and/or one vibration level index is acquired for one coil of the metal sheet S rolled by the rolling apparatus 2.
  • one plot on the evaluation map described later is obtained for each coil of the metal plate S.
  • one polygonization index and/or one vibration level index may be obtained for each predetermined time during rolling of the metal sheet S.
  • the first coil (metal plate S) is rolled using the rolling apparatus 2 (S2).
  • the vibration measurement unit 90 may be configured to measure acceleration of the roll 3 in a specific direction (for example, acceleration in the horizontal direction) as an amount indicating the vibration of the roll 3.
  • the vibration measuring unit 90 may measure the vibration of the rolling roll 3 until the rolling of the coil being rolled is completed.
  • the vibration data acquisition unit 52 acquires vibration data indicating the vibration of the rolling roll 3 measured by the vibration measurement unit 90 (S4).
  • the cumulative vibration amplitude acquisition unit 54 performs time-frequency analysis on the vibration data acquired in step S4 (S6).
  • Time-frequency analysis can use, for example, fast Fourier transform (FFT), but other means such as wavelet transform may also be used.
  • FFT fast Fourier transform
  • FIG. 4 is a chart showing an example of a time-frequency analysis result of vibration data of the rolling roll 3 obtained during rolling of one coil.
  • the horizontal axis of the chart in FIG. 4 represents time, and the vertical axis represents frequency.
  • the density of the color represents the magnitude of the vibration level, and the darker the color, the greater the vibration.
  • FIG. 4 shows the vibration data obtained when rolling the coil while increasing the rotational speed of the rolling roll 3 in the range of 90 rpm to 150 rpm over a period of about 90 seconds. It shows the results of frequency analysis of each vibration data divided into vibration data (for example, every second).
  • the vibration (acceleration) with a frequency of approximately 70 to 80 Hz is strong during the entire time period during the rolling period.
  • the cumulative vibration amplitude acquisition unit 54 calculates the period from the start to the end of one rolling (or the coil A cumulative vibration amplitude is obtained, which is the sum of vibration amplitudes at frequencies corresponding to the number of squares N for each number of rotations i of the rolling roll 3 (from the start to the end of one rolling) (S8).
  • N is the number of squares of the rolling roll 3
  • the i-th of the number of squares N (N-gon) is If the vibration amplitude in rotation is A N,i , the cumulative vibration amplitude can be expressed as ⁇ A N,i .
  • Step S8 will be explained in more detail.
  • an order ratio analysis (a type of time-frequency analysis) is performed on the data obtained by the vibration measurement unit 90, and the magnitude of the vibration level (for example, the vibration amplitude of acceleration) for each square number N (also called order) is determined.
  • FIG. 5 is a graph showing an example of an analysis result of the time history of the magnitude of vibration level for each number N (order) of squares.
  • FIG. 6 is a graph showing cumulative vibration amplitudes for each number of squares N for several coils (coils A to F).
  • the cumulative vibration amplitude may be calculated as follows. That is, the data on the number of rotations of the rolling rolls is integrated to obtain a time history of the number of rotations i of the rolling rolls. Since there is a one-to-one correspondence between the number of rotations i and time, a graph of the number of rotations i and the vibration amplitude for each order (number of squares N) can be created. By taking the sum of the vibration amplitudes for each order (number of squares N) from the first rotation to the final number of rotations, the cumulative vibration amplitude is obtained for each order (number of squares N).
  • the first index acquisition unit 56 acquires a polygonization index indicating the magnitude of variation in the plurality of cumulative vibration amplitudes ⁇ A N,i obtained corresponding to the plurality of numbers N of polygons obtained in step S8. (S10).
  • the polygonization index may be the coefficient of variation (standard deviation divided by the average value) of the plurality of cumulative vibration amplitudes ⁇ A N, i described above.
  • FIG. 7 is a graph showing the coefficient of variation of the cumulative vibration amplitude ⁇ A N,i for each coil whose cumulative vibration amplitude is shown in FIG.
  • the cumulative vibration amplitude is relatively small. From this, it can be seen that during rolling with the coil E, the degree of tridecagonalization in the rolling rolls 3 of the rolling device 2 is increased. Furthermore, it can be seen that the state of polygonization of the rolling roll 3 can be appropriately evaluated using an index indicating the variation in the cumulative vibration amplitude (for example, the coefficient of variation of the cumulative vibration amplitude). For example, by comparing the polygonization index with a threshold value, it can be determined whether polygonization has progressed to an unacceptable degree.
  • the cumulative vibration amplitude for each of the plurality of square numbers N is calculated based on the vibration data indicating the vibration of the rolling roll 3 during operation of the rolling mill 2, and the cumulative vibration amplitude for each of the plurality of square numbers N is calculated.
  • a polygonization index indicating the magnitude of variation in the cumulative vibration amplitude is obtained from the cumulative vibration amplitude for each of N.
  • a large polygonization index indicates that the shape of the rolling roll is changing to a specific N-gon. Therefore, based on this polygonization index, the state of polygonization of the mill roll can be appropriately evaluated.
  • the rotational speed of the rolling roll 3 when acquiring the vibration data does not need to be constant.
  • the rotation speed of the roll 3 is changed based on the vibration data during rolling.
  • the polygonization of can be appropriately evaluated. Therefore, polygonalization of the rolling roll 3 can be easily evaluated.
  • the second index acquisition unit 58 acquires a vibration level index indicating the vibration level of the rolling roll 3 during rolling of the coil (metal plate S) based on the vibration data acquired in step S4 (S12).
  • the vibration level index acquired in step S12 may be an index indicating the magnitude of acceleration of the rolling roll 3 in a specific direction (for example, horizontal direction), for example, the root mean square (RMS value) of the acceleration in a specific direction. ).
  • the vibration level index acquired in step S12 may be an index indicating the magnitude of displacement of the rolling roll 3 in a specific direction (for example, the horizontal direction), for example, the root mean square of the displacement in the specific direction ( RMS value).
  • the vibration level index is large, it can be determined that the vibration of the rolling roll 3 is large. For example, it can be determined whether the vibration level of the rolling roll 3 is within an allowable range based on a comparison between the vibration level index and a threshold value.
  • the monitoring and control device 50 plots the polygonization index acquired in step S10 and the vibration level index acquired in step S12 on an evaluation map (S14).
  • the evaluation map is an evaluation map showing the correlation between the polygonization index and the vibration level index. Based on this evaluation map, the condition of the rolling roll 3 can be evaluated.
  • FIG. 8 is an example of an evaluation map showing the correlation between the polygonization index (I P ) (vertical axis) and the vibration level index (I V ) (horizontal axis). Note that each of the plurality of plots in the evaluation map of FIG. 8 indicates the values of the polygonization index and vibration level index acquired based on vibration data measured during rolling of one coil. Note that the rolling of each coil was performed using the same rolling device 2 and the same rolling roll 3.
  • the map in FIG. 8 is divided into four regions (regions (a) to (d)) based on the polygonization index threshold I P_th and the vibration level index threshold I V_th .
  • Region (a) is a region where the polygonization index is less than the threshold value I P_th and the vibration level index is less than the threshold value I v_th . If the plot of the polygonization index and vibration level exists in region (a), the polygons of the rolling roll 3 have not progressed to an unacceptable degree at the time of rolling the coil, and the vibration is relatively small. Therefore, for example, it can be evaluated that the rolling mill 2 has no problem and the rolling roll 3 can continue to be used.
  • Region (b) is a region where the polygonization index is less than the threshold value I P_th and the vibration level index is equal to or greater than the threshold value I v_th . If the polygonization index and vibration level plot exists in region (b), the polygons of the rolling roll 3 have not progressed to an unacceptable degree at the time of rolling the coil, but the vibration is relatively large; For example, it is possible to continue using the rolling roll 3, but it can be evaluated that there is a risk that a problem will occur in the rolling apparatus 2.
  • Region (c) is a region where the polygonization index is greater than or equal to the threshold value I P_th and the vibration level index is less than the threshold value I v_th . If the plot of the polygonization index and vibration level exists in region (c), the vibration is relatively small at the time of rolling the coil, but the polygon of the rolling roll 3 has progressed to an unacceptable degree. For example, it is possible to continue using the rolling roll 3, but it can be evaluated that there is a possibility that large vibrations will develop due to polygonalization.
  • Region (d) is a region where the polygonization index is greater than or equal to the threshold value IP_th , and the vibration level index is greater than or equal to the threshold value Iv_th . If the plot of the polygonization index and the vibration level exists in the region (d), the vibration is relatively large at the time of rolling the coil, and the polygon of the rolling roll 3 has progressed to an unacceptable degree, for example. , it can be evaluated that the rolling roll 3 needs to be replaced.
  • evaluation map acquired in step S14 may be displayed on the display unit 68 (display, etc.).
  • the operating condition determining unit 62 compares the polygonization index acquired in step S10 with a threshold value (S16). When the polygonization index is equal to or greater than the threshold value (No in S16), the operating conditions of the rolling mill 2 are determined so that the polygonization index does not exceed the threshold value. Further, the control unit 64 changes the operating conditions of the rolling apparatus 2 (for example, the rotation speed of the rolling rolls 3) so as to satisfy the determined operating conditions.
  • the operating condition determining unit 62 compares the vibration level index acquired in step S12 with a threshold value (S16). If the vibration level index is less than the threshold (Yes in S16), rolling of the next coil is started without changing the operating conditions (S20). On the other hand, if the vibration level index is equal to or greater than the threshold (No in S16), the operating conditions of the rolling mill 2 are determined so that the vibration level index does not exceed the threshold. Then, the control unit 64 changes the operating conditions of the rolling device 2 (for example, the number of rotations of the rolling rolls 3) so as to satisfy the determined operating conditions (S18), and then rolls the next coil (S20). ).
  • the operating condition determination unit 62 compares the polygonization index acquired in step S10 and the vibration level index acquired in step S12 with their respective threshold values (S16). When both the polygonization index and the vibration level index are equal to or greater than the threshold (No in S16), the operating conditions of the rolling mill 2 may be determined so that the polygonization index does not exceed the threshold. Further, the control unit 64 may change the operating conditions of the rolling apparatus 2 (for example, the rotation speed of the rolling rolls 3) so as to satisfy the determined operating conditions.
  • evaluation map created in step S14 may be used to compare the polygonization index and/or vibration level index with the threshold value in step S16.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining time-series changes in the polygonization index and vibration level index for a certain rolling roll 3.
  • FIG. 9 is a map similar to the evaluation map shown in FIG. 8, and points P1 to P5 in the map indicate polygonization indexes and vibration level indexes at different times (or different coils), respectively.
  • 10A to 10E are graphs showing cumulative vibration amplitudes at each number of polygons N obtained in the process of calculating the polygonization index at P1 to P5 in the map of FIG. 9, respectively.
  • the polygonization index and the vibration level index change from P1 to P2 and from P2 to P3.
  • both the polygonization index and the vibration level index are less than the threshold, but at P2, the polygonization index is greater than the threshold, and at P3, both the polygonization index and the vibration level index exceed the threshold.
  • the polygonization index and the vibration level index will normally increase gradually in this way.
  • the polygonization index and the vibration level index will further increase as at P4.
  • the operating conditions of the rolling mill 2 are determined such that when both the polygonization index and the vibration level index exceed the threshold value, the polygonization index and the vibration level index decrease as shown in P3. do. For example, it is determined to change the rotation speed of the rolling roll 3 to a rotation speed different from the rotation speed up to P3. Note that the number of rotations after the change may be larger than or smaller than the number of rotations up to P3.
  • a corrected vibration level index obtained based on the vibration level may be used to evaluate the state of the rolling apparatus 2 (i.e., In steps S14 and S16, a corrected vibration level index may be used instead of the vibration level index).
  • the corrected vibration level index is obtained by dividing the vibration level index by at least one parameter that has a correlation with the vibration of the rolling roll 3.
  • the corrected vibration level index may be, for example, the vibration level index obtained in step S12 divided by the rolling load or rolling reduction in the rolling device 2, or the vibration level index obtained in step S12 may be divided by the rolling load. It may be divided by the product of the rolling reduction ratio. More specifically, the corrected vibration level index may be the acceleration of the rolling roll divided by the product of rolling load and rolling reduction ratio (acceleration/(rolling load x rolling reduction ratio)).
  • the vibration level of the rolling roll 3 can be affected by the rolling conditions. For example, under stricter rolling conditions, the vibration level of the rolling rolls 3 tends to increase. For this reason, if rolling conditions are not taken into account, it may not be possible to determine, for example, whether the vibration level index is increasing because the rolling conditions are harsh or because the equipment is malfunctioning. There is a possibility that the condition of the rolling roll 3 cannot be appropriately evaluated.
  • the condition of the rolling roll can be appropriately evaluated even when the rolling conditions change.
  • FIG. 11 is a diagram showing an example of an evaluation map similar to that in FIG. 8, and shows a case (Example 1) using a vibration level index (not corrected based on rolling conditions) and a case using a vibration level index (example 1) corrected based on rolling conditions. This shows the difference from the case of using the corrected vibration level index (Example 2).
  • the horizontal axis belongs to the large region (region b), but this is because the rolling conditions were actually severe, and the corrected vibration By using the level index (Example 2), it can be seen that it belongs to the region (a) where the horizontal axis is small, and there is no problem with the equipment.
  • the monitoring and control device (50) of the rolling mill (2) includes: A monitoring and control device for monitoring or controlling a rolling mill, a vibration data acquisition unit (52) configured to acquire vibration data indicating vibrations of a rolling roll (3) of the rolling device during rolling of the metal plate (S) in the rolling device; For each of the plurality of square numbers N of the roll, a cumulative vibration amplitude is obtained from the vibration data, which is the sum of the amplitudes of the vibration at a frequency corresponding to the square number N for each number of rotations of the roll.
  • a cumulative vibration amplitude acquisition unit configured to; a first index acquisition unit (56) configured to acquire a polygonization index indicating the magnitude of variation in the cumulative vibration amplitude obtained corresponding to the plurality of numbers N of squares; an evaluation unit (60) configured to evaluate the state of the rolling apparatus based on the polygonization index; Equipped with.
  • the cumulative vibration amplitude for each of the plurality of square numbers N is calculated based on the vibration data indicating the vibration of the rolling roll during operation of the rolling equipment, and the cumulative vibration amplitude for each of the plurality of square numbers N is calculated.
  • a polygonization index indicating the magnitude of variation in the cumulative vibration amplitude is obtained from the cumulative vibration amplitude.
  • a large polygonization index indicates that the shape of the rolling roll is changing to a specific N-gon. Therefore, based on this polygonization index, the state of polygonization of the mill roll can be appropriately evaluated.
  • the rotational speed of the rolling roll when acquiring vibration data does not need to be constant.
  • the roll roll adjustment is performed based on the vibration data during rolling.
  • the polygonization of can be appropriately evaluated. Therefore, it is possible to more easily evaluate the polygonalization of the rolling roll.
  • the evaluation unit is configured to evaluate the state of the rolling apparatus based on a comparison between the polygonization index and a threshold value.
  • a large polygonization index indicates that the shape of the roll is changing to a specific N-gon.
  • the state of the rolling apparatus (the state of polygonalization of the rolling rolls) can be easily and appropriately evaluated based on the comparison between the polygonalization index and the threshold value.
  • the supervisory control device includes: a second index acquisition unit (58) configured to acquire, from the vibration data, a vibration level index indicating a vibration level of the rolling roll during the rolling of the metal sheet; Equipped with The evaluation unit is configured to evaluate the state of the rolling apparatus based on the polygonization index and the vibration level index.
  • a vibration level index indicating the vibration level of the mill roll is obtained based on the vibration data of the mill roll. Therefore, the condition of the mill roll can be easily and more precisely evaluated based on the polygonization index and the vibration level index.
  • the evaluation unit evaluates the state of the rolling apparatus based on the polygonization index and a corrected vibration level index obtained by dividing the vibration level index by at least one parameter having a correlation with vibration of the rolling roll. configured to evaluate.
  • the vibration level of a rolling roll can be affected by rolling conditions. For example, more severe rolling conditions tend to increase the vibration level of the rolling rolls.
  • configuration (4) above since a corrected vibration level index obtained by dividing the vibration level index by a parameter that has a correlation with the vibration of the rolling roll is obtained, the polygonization index and Based on the corrected vibration level index, the condition of the rolling roll can be appropriately evaluated even when rolling conditions change.
  • the vibration level index includes an index indicating the magnitude of acceleration of the rolling roll.
  • a vibration level index indicating the magnitude of acceleration of the roll is obtained based on the vibration data of the roll. Therefore, based on the polygonization index and the vibration level index, the condition of the mill roll can be evaluated easily and in more detail.
  • the vibration level index includes an index indicating the magnitude of displacement of the rolling roll.
  • a vibration level index indicating the magnitude of displacement of the roll is obtained based on the vibration data of the roll. Therefore, based on the polygonization index and the vibration level index, the condition of the mill roll can be evaluated easily and in more detail.
  • the supervisory control device includes: A display section (68) configured to display an evaluation map showing the correlation between the polygonization index and the vibration level index obtained from the vibration data is provided.
  • a map showing the correlation between the polygonization index and the vibration level index obtained from the vibration data is displayed, so that the rolling roll can be adjusted based on the map.
  • the condition of the patient can be easily evaluated.
  • the supervisory control device includes:
  • the rolling apparatus includes an operating condition determination unit (62) configured to determine operating conditions of the rolling apparatus so that the polygonization index does not exceed a threshold value.
  • the supervisory control device includes: a second index acquisition unit (58) configured to acquire, from the vibration data, a vibration level index indicating a vibration level of the rolling roll during the rolling of the metal sheet; an operating condition determining unit (62) configured to determine operating conditions of the rolling apparatus so that the vibration level index does not exceed a threshold; Equipped with.
  • the rolling equipment (1) includes: a rolling device (2) including a rolling roll for rolling a metal plate;
  • the monitoring and control device (50) according to any one of (1) to (9) above, configured to evaluate the state of the rolling roll; Equipped with
  • the cumulative vibration amplitude for each of the plurality of square numbers N is calculated based on the vibration data indicating the vibration of the rolling roll during operation of the rolling mill, and the cumulative vibration amplitude for each of the plurality of square numbers N is calculated.
  • a polygonization index indicating the magnitude of variation in the cumulative vibration amplitude is obtained from the cumulative vibration amplitude.
  • a large polygonization index indicates that the shape of the rolling roll is changing to a specific N-gon. Therefore, based on this polygonization index, the state of polygonization of the mill roll can be appropriately evaluated.
  • the rotational speed of the rolling roll when acquiring vibration data does not need to be constant.
  • the roll rotation speed is adjusted based on the vibration data during rolling.
  • the polygonization of can be appropriately evaluated. Therefore, it is possible to more easily evaluate the polygonalization of the rolling roll.
  • a method for monitoring and controlling a rolling mill includes: A monitoring control method for monitoring or controlling a rolling device (1), comprising: a step (S4) of acquiring vibration data indicating vibrations of a rolling roll (3) of the rolling device during rolling of the metal plate (S) in the rolling device; For each of the plurality of square numbers N of the roll, obtaining from the vibration data a cumulative vibration amplitude that is the sum of the amplitudes of the vibration at a frequency corresponding to the square number N for each number of rotations of the roll.
  • the cumulative vibration amplitude for each of the plurality of square numbers N is calculated based on the vibration data indicating the vibration of the rolling roll during operation of the rolling mill, and the cumulative vibration amplitude for each of the plurality of square numbers N is calculated.
  • a polygonization index indicating the magnitude of variation in the cumulative vibration amplitude is obtained from the cumulative vibration amplitude.
  • a large polygonization index indicates that the shape of the rolling roll is changing to a specific N-gon. Therefore, based on this polygonization index, the state of polygonization of the mill roll can be appropriately evaluated.
  • the rotational speed of the rolling roll when acquiring vibration data does not need to be constant.
  • the rolling roll can be changed based on the vibration data during rolling.
  • the polygonization of can be appropriately evaluated. Therefore, it is possible to more easily evaluate the polygonalization of the rolling roll.
  • a monitoring control program for a rolling mill includes: A monitoring and control program for monitoring or controlling a rolling device (2), to the computer, A step of acquiring vibration data indicating vibrations of a rolling roll (3) of the rolling device during rolling of the metal plate (S) in the rolling device; A procedure for obtaining, from the vibration data, a cumulative vibration amplitude, which is the sum of the amplitudes of the vibrations at frequencies corresponding to the number of squares N for each number of rotations of the roll, for each of the plurality of square numbers N of the roll.
  • the cumulative vibration amplitude for each of the plurality of square numbers N is calculated based on the vibration data indicating the vibration of the rolling roll during operation of the rolling equipment, and the cumulative vibration amplitude for each of the plurality of square numbers N is calculated.
  • a polygonization index indicating the magnitude of variation in the cumulative vibration amplitude is obtained from the cumulative vibration amplitude.
  • a large polygonization index indicates that the shape of the rolling roll is changing to a specific N-gon. Therefore, based on this polygonization index, the state of polygonization of the mill roll can be appropriately evaluated.
  • the rotational speed of the rolling roll when acquiring vibration data does not need to be constant.
  • the rolling roll is adjusted based on the vibration data during rolling.
  • the polygonization of can be appropriately evaluated. Therefore, it is possible to more easily evaluate the polygonalization of the rolling roll.
  • expressions expressing shapes such as a square shape or a cylindrical shape do not only mean shapes such as a square shape or a cylindrical shape in a strict geometric sense, but also within the range where the same effect can be obtained. , shall also represent shapes including uneven parts, chamfered parts, etc.
  • the expressions "comprising,””including,” or “having" one component are not exclusive expressions that exclude the presence of other components.
  • Rolling equipment 1 Rolling equipment 2 Rolling device 3 Rolling roll 4A Work roll 4B Work roll 5A Roll chock 5B Roll chock 6A Backup roll 6B Backup roll 7A Roll chock 7B Roll chock 8 Rolling device 10, 10A to 10C Rolling stand 50
  • Monitoring control device 52 Vibration data acquisition unit 54 Accumulation Vibration amplitude acquisition unit 56 First index acquisition unit 58 Second index acquisition unit 60 Evaluation unit 62 Operating condition determination unit 64 Control unit 66 Output unit 68 Display unit 70 Motor 90 Vibration measurement units 91 to 94 Acceleration sensor 96 Rotational speed measurement unit S metal plate

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Abstract

圧延装置の監視制御装置は、圧延装置を監視または制御するための監視制御装置であって、前記圧延装置での金属板の圧延中、前記圧延装置の圧延ロールの振動を示す振動データを取得するように構成された振動データ取得部と、前記圧延ロールの複数の角形数Ｎの各々について、前記振動データから、前記圧延ロールの回転回数毎の前記角形数Ｎに対応する周波数における前記振動の振幅の総和である累積振動振幅を取得するように構成された累積振動振幅取得部と、前記複数の角形数Ｎに対応してそれぞれ得られる前記累積振動振幅のばらつきの大きさを示す多角形化指標を取得するように構成された第１指標取得部と、前記多角形化指標に基づいて、前記圧延装置の状態を評価するように構成された評価部と、を備える。

Description

圧延装置の監視制御装置、圧延設備、圧延装置の監視制御方法及び圧延装置の監視制御プログラム
　本開示は、圧延装置の監視制御装置、圧延設備、圧延装置の監視制御方法及び圧延装置の監視制御プログラムに関する。
　本願は、２０２２年３月２４日に日本国特許庁に出願された特願２０２２－０４７８７９号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　圧延ロールを含む圧延装置において金属板等の材料の圧延を続けると、ロールと被圧延材が接触しながら回転することによって摩耗が生じ、圧延ロールの断面形状が特定のＮ角形に近づくロールの多角形化が生じることがある。圧延ロールのＮ角形化が生じて成長すると、圧延ロールにより圧延された材料の表面に、圧延ロールのＮ角形に対応した凹凸が形成され、製品の品質上問題となることがある。また、ロールの交換頻度が増えることにつながり生産性が低下することがある。また、ロールの多角形化が生じると振動レベルが大きくなり、圧延設備自体が損傷することがある。そこで、圧延ロールのＮ角形化の成長傾向を適切に把握し、可能であれば多角形化を回避することが望まれる。
　特許文献１には、圧延ロールの回転数が一定での圧延中の圧延ロールの振動データから、圧延ロールの振動振幅の経時変化の指標を示す特性値σを算出し、該特性値σに基づいて圧延ロールのＮ角形化の成長傾向を評価することが記載されている。
国際公開第２０２１／０２４４４７号
　特許文献１に記載される圧延装置の評価方法は、圧延ロール回転数が一定での圧延に適用されるものであり、圧延速度が変化する場合に適用することができない。また、特許文献１に記載される方法では、圧延ロールの多角形化を評価するために、圧延ロール回転数と特性値σの相関関係を示すデータベースを予め取得しておく必要がる。また、このデータベースは圧延条件（鋼種、温度、圧下率等）や圧延装置の劣化状態に応じたものであり、様々な条件に対応するデータベースを取得するのは容易ではない。
　上述の事情に鑑みて、本発明の少なくとも一実施形態は、圧延ロールの多角形化をより簡易に評価可能な圧延装置の監視制御装置、圧延設備、圧延装置の監視制御方法及び圧延装置の監視制御プログラムを提供することを目的とする。
　本発明の少なくとも一実施形態に係る圧延装置の監視制御装置は、
　圧延装置を監視または制御するための監視制御装置であって、
　前記圧延装置での金属板の圧延中、前記圧延装置の圧延ロールの振動を示す振動データを取得するように構成された振動データ取得部と、
　前記圧延ロールの複数の角形数Ｎの各々について、前記振動データから、前記圧延ロールの回転回数毎の前記角形数Ｎに対応する周波数における前記振動の振幅の総和である累積振動振幅を取得するように構成された累積振動振幅取得部と、
　前記複数の角形数Ｎに対応してそれぞれ得られる前記累積振動振幅のばらつきの大きさを示す多角形化指標を取得するように構成された第１指標取得部と、
　前記多角形化指標に基づいて、前記圧延装置の状態を評価するように構成された評価部と、
を備える。
　また、本発明の少なくとも一実施形態に係る圧延設備は、
　金属板を圧延するための圧延ロールを含む圧延装置と、
　前記圧延ロールの状態を評価するように構成された上述の監視制御装置と、
を備える。
　また、本発明の少なくとも一実施形態に係る圧延装置の監視制御方法は、
　圧延装置を監視または制御するための監視制御方法であって、
　前記圧延装置での金属板の圧延中、前記圧延装置の圧延ロールの振動を示す振動データを取得するステップと、
　前記圧延ロールの複数の角形数Ｎの各々について、前記振動データから、前記圧延ロールの回転回数毎の前記角形数Ｎに対応する周波数における前記振動の振幅の総和である累積振動振幅を取得するステップと、
　前記複数の角形数Ｎに対応してそれぞれ得られる前記累積振動振幅のばらつきの大きさを示す多角形化指標を取得するステップと、
　前記多角形化指標に基づいて、前記圧延装置の状態を評価するステップと、
を備える。
　また、本発明の少なくとも一実施形態に係る圧延装置の監視制御プログラムは、
　圧延装置を監視または制御するための監視制御プログラムであって、
　コンピュータに、
　　前記圧延装置での金属板の圧延中、前記圧延装置の圧延ロールの振動を示す振動データを取得する手順と、
　　前記圧延ロールの複数の角形数Ｎの各々について、前記振動データから、前記圧延ロールの回転回数毎の前記角形数Ｎに対応する周波数における前記振動の振幅の総和である累積振動振幅を取得する手順と、
　　前記複数の角形数Ｎに対応してそれぞれ得られる前記累積振動振幅のばらつきの大きさを示す多角形化指標を取得する手順と、
　　前記多角形化指標に基づいて、前記圧延装置の状態を評価する手順と、
を実行させる。
　本発明の少なくとも一実施形態によれば、圧延ロールの多角形化をより簡易に評価可能な圧延装置の監視制御装置、圧延設備、圧延装置の監視制御方法及び圧延装置の監視制御プログラムが提供される。
一実施形態に係る圧延設備の模式図である。 一実施形態に係る監視制御装置の概略構成図である 一実施形態に係る圧延装置の監視制御方法の概略的なフローチャートである。 圧延中に得られた圧延ロールの振動データの時間‐周波数分析結果の一例を示すチャートである。 角形数Ｎ（次数）毎の振動レベルの大きさの時刻歴の分析結果の一例を示すグラフである。 角形数Ｎ毎の累積振動振幅の例を示すグラフである。 累積振動振幅の変動係数の例を示すグラフである。 多角形化指標と振動レベル指標との相関を示す評価マップの一例である。 多角形化指標及び振動レベル指標の時系列変化を説明するための図である。 図９のマップ中のＰ１おける累積振動振幅を示すグラフである。 図９のマップ中のＰ２おける累積振動振幅を示すグラフである。 図９のマップ中のＰ３おける累積振動振幅を示すグラフである。 図９のマップ中のＰ４おける累積振動振幅を示すグラフである。 図９のマップ中のＰ５おける累積振動振幅を示すグラフである。 振動レベル指標を用いる場合と補正振動レベル指標を用いる場合との差を示す図である。 圧延ロールのＮ角形化が生じている圧延装置の模式図である。
　以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
（圧延設備の構成）
　図１は、幾つかの実施形態に係る監視制御装置及び監視制御方法が適用される圧延設備の模式図である。図１に示すように、一実施形態に係る圧延設備１は、金属板Ｓを圧延するように構成された圧延スタンド１０を含む圧延装置２と、圧延装置２の状態を評価するように構成された監視制御装置５０と、を備えている。また、圧延設備１は、圧延スタンド１０を構成する圧延ロール３の振動を計測するための振動計測部９０を備えている。
　圧延スタンド１０は、金属板Ｓを圧延するための複数の圧延ロール３と、圧延ロール３に荷重を加えて金属板Ｓを圧下するための圧下装置８と、ハウジング（不図示）等を含む。圧下装置８は、油圧シリンダを含んでいてもよい。
　図１に示す圧延装置２では、圧延ロール３は、金属板Ｓを挟むように設けられる一対のワークロール４Ａ，４Ｂと、一対のワークロール４Ａ，４Ｂを挟んで金属板Ｓとは反対側に設けられ、一対のワークロール４Ａ，４Ｂをそれぞれ支持するための一対のバックアップロール６Ａ，６Ｂと、を含む。ワークロール４Ａ，４Ｂは、それぞれ、ロールチョック（軸受）５Ａ，５Ｂによって回転可能に支持されている。バックアップロール６Ａ，６Ｂは、それぞれ、ロールチョック７Ａ，７Ｂによって回転可能に支持されている。ロールチョック５Ａ，５Ｂ及びロールチョック７Ａ，７Ｂは、ハウジング（不図示）によって支持されている。
　図１に示す圧延設備１において、振動計測部９０は、ロールチョック５Ａ，５Ｂ，７Ａ，７Ｂにそれぞれ取り付けられた加速度センサ９１～９４を含む。加速度センサ９１～９４は、それぞれ、ロールチョック５Ａ，５Ｂ，７Ａ，７Ｂの任意の方向（例えば、垂直方向、水平方向、及び／又は、圧延ロール３の回転軸方向）における振動、すなわち、ワークロール４Ａ，４Ｂ及びバックアップロール６Ａ，６Ｂの任意の方向における振動を検出するように構成されている。加速度センサ９１～９４で検出された、上述の振動を示す信号は、監視制御装置５０に送られるようになっている。
　他の実施形態では、振動計測部９０は、圧延ロール３の任意の方向における変位を計測するように構成された変位検出部を含んでいてもよい。この場合、変位検出部による計測結果に基づいて、圧延ロール３の振動を算出するようにしてもよい。変位検出部として、例えば、レーザ式又は渦電流式等の変位計を用いることができる。あるいは、変位検出部として撮像装置（カメラ等）を用いることができる。この場合、圧延ロール３の一部位を撮像装置で撮像し、得られた撮像データを画像処理することにより、圧延ロール３の振動を算出するようにしてもよい。
　図２は、一実施形態に係る監視制御装置５０の概略構成図である。監視制御装置５０は、詳しくは後述するように、圧延ロール３の多角形化（Ｎ角形化）の状態を評価するように構成される。
　監視制御装置５０は、振動計測部９０から圧延ロール３の振動を示す信号を受け取るとともに、回転数計測部９６にて計測された圧延ロール３（ワークロール４Ａ，４Ｂ等）の回転数を示す信号を受け取るように構成される。また、監視制御装置５０は、このように受け取った信号を処理するように構成される。
　図２に示すように、監視制御装置５０は、振動データ取得部５２、累積振動振幅取得部５４、第１指標取得部５６、第２指標取得部５８、評価部６０、運転条件決定部６２、制御部６４を含む。また、監視制御装置５０は、該監視制御装置５０による計算結果や評価結果を出力するように構成された出力部６６を含む。監視制御装置５０による計算結果や評価結果は、出力部６６を介して表示部６８（ディスプレイ等）に出力されるようになっている。
　振動データ取得部５２は、圧延装置２での金属板の圧延中、圧延装置２の圧延ロール３の振動を示す振動データを取得するように構成される。
　累積振動振幅取得部５４は、圧延ロール３の複数の角形数Ｎの各々について、振動データ取得部５２で取得された振動データから、圧延ロール３の回転回数毎の角形数Ｎに対応する周波数における振動の振幅の総和である累積振動振幅を取得するように構成される。
　第１指標取得部５６は、複数の角形数Ｎに対応してそれぞれ得られる累積振動振幅のばらつきの大きさを示す多角形化指標を取得するように構成される。
　第２指標取得部５８は、振動データ取得部５２で取得された振動データから、金属板Ｓの圧延中における圧延ロール３の振動レベルを示す振動レベル指標を取得するように構成される。
　評価部６０は、上述の多角形化指標及び／又は振動レベル指標に基づいて、圧延ロール３の状態を評価するように構成される。
　運転条件決定部６２は、例えば評価部６０による評価結果に基づいて、圧延装置２の運転条件（例えば圧延ロール３の回転速度等）を決定するように構成される。
　制御部６４は、運転条件決定部６２で決定された運転条件を実現するように、圧延装置２を制御する。制御部６４は、圧延ロール３の回転速度を制御するために、圧延ロール３を駆動するモータ７０の電流値を調節するように構成されてもよい。
　監視制御装置５０は、プロセッサ（ＣＰＵ又はＧＰＵ等）、記憶装置（メモリデバイス；ＲＡＭ等）、補助記憶部及びインターフェース等を備えた計算機を含む。監視制御装置５０は、インターフェースを介して、各種計測器（上述の振動計測部９０又は回転数計測部９６等）からの信号を受け取るようになっている。プロセッサは、このようにして受け取った信号を処理するように構成される。これにより、後述の各機能部（振動データ取得部５２、累積振動振幅取得部５４、第１指標取得部５６、第２指標取得部５８、評価部６０、運転条件決定部６２及び制御部６４等）の機能が実現される。
　監視制御装置５０での処理内容は、プロセッサにより実行されるプログラムとして実装される。プログラムは、補助記憶部に記憶されていてもよい。プログラム実行時には、これらのプログラムは記憶装置に展開される。プロセッサは、記憶装置からプログラムを読み出し、プログラムに含まれる命令を実行するようになっている。
　上述した圧延装置２で金属板Ｓの圧延を続けると、圧延ロール３の断面形状が特定のＮ角形に近づくＮ角形化が生じることがある。ここで、図１２は、圧延ロール３のＮ角形化が生じている圧延装置の模式図である。図１２に示す圧延装置２は、複数の圧延スタンド１０Ａ～１０Ｃを含む。圧延ロール３の軸方向に直交する断面形状は、通常、圧延スタンド１０Ａ又は１０Ｃの圧延ロール３のように円形形状を有するが、図１２に示す圧延スタンド１０Ｂの圧延ロール３（ワークロール４Ａ，４Ｂ及びバックアップロール６Ａ，６Ｂ）の断面形状はＮ角形（具体的には１２角形）となっており、これらの圧延ロール３にはＮ角形化が生じている。
　圧延ロール３のＮ角形化が生じて成長すると、圧延ロール３により圧延された金属板Ｓの表面に、圧延ロール３のＮ角形に対応した凹凸が形成され、製品の品質上問題となることがある。そこで、圧延ロール３のＮ角形化の状態を適切に把握して、製品金属板の品質低下を抑制することが望まれる。
　なお、図１２においては、各圧延ロール３において、１２角形化（Ｎ＝１２）が生じた様子が模式的に示されているが、実際の圧延装置では、圧延ロール３の回転数等の運転条件にもよるが、Ｎが５０程度あるいは１００程度のＮ角形が圧延ロール３に生じることがある。
　また、圧延装置２の運転条件や仕様（固有振動数等）に応じて、特定の圧延スタンド１０において圧延ロール３のＮ角形化が生じたり、１つの圧延スタンドを構成する複数の圧延ロール３のうち、特定の圧延ロール３（ワークロール４Ａ，４Ｂ又はバックアップロール６Ａ，６Ｂ）にてＮ角形化が生じたりすることがある。例えば、比較的高温で行う熱間圧延の場合、ワークロール４Ａ，４ＢにおいてＮ角形化が比較的起きやすい。また、比較的低温で行う冷間圧延の場合、バックアップロール６Ａ，６ＢにおいてＮ角形化が比較的起きやすい。
（圧延装置の監視制御フロー）
　次に、幾つかの実施形態に係る圧延装置２の監視制御方法について説明する。この監視制御方法では、圧延ロール３（ワークロール４Ａ，４Ｂ又はバックアップロール６Ａ，６Ｂの少なくとも何れか）の多角形化の状態を評価する。なお、以下においては、上述の監視制御装置５０を用いて圧延装置２の状態を評価する方法について説明するが、幾つかの実施形態では、以下に説明する監視制御装置５０による処理の一部又は全部を、他の装置を用いて又は手動で行ってもよい。
　図３は、一実施形態に係る圧延装置２の監視制御方法の概略的なフローチャートである。なお、図３のフローチャートに係る方法では、圧延装置２で圧延される金属板Ｓのコイル１つに対して１つの多角形化指標及び／又は１つの振動レベル指標を取得する。この場合、金属板Ｓのコイル１つにつき、後述する評価マップ上のプロットが１つ得られる。他の実施形態では、金属板Ｓの圧延中の既定時間毎に、１つの多角形化指標及び／又は１つの振動レベル指標を取得するようにしてもよい。
　図３のフローチャートに示す方法では、まず、圧延装置２を用いて、１つ目のコイル（金属板Ｓ）を圧延する（Ｓ２）。
　次に、コイルの圧延中に、振動計測部９０により、圧延ロール３の振動を計測する。振動計測部９０は、圧延ロール３の振動を示す量として、圧延ロール３の特定方向の加速度（例えば水平方向の加速度）を計測するように構成されてもよい。振動計測部９０は、圧延中のコイルの圧延が終了するまで、圧延ロール３の振動を計測してもよい。振動データ取得部５２は、振動計測部９０で計測された圧延ロール３の振動を示す振動データを取得する（Ｓ４）。
　次に、累積振動振幅取得部５４は、ステップＳ４で取得した振動データについて、時間‐周波数分析を行う（Ｓ６）。時間‐周波数分析には、例えば高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を用いることが出来るが、ウェーブレット変換などの別の手段を用いても良い。
　図４は、１つのコイルの圧延中に得られた圧延ロール３の振動データの時間‐周波数分析結果の一例を示すチャートである。図４のチャートの横軸は時間を表し、縦軸は振動数を表す。色の濃度は振動レベルの大きさを表しており、色が濃いほど振動が大きいことを示している。なお、図４は、約９０秒の時間をかけて、圧延ロール３の回転速度を９０ｒｐｍから１５０ｒｐｍの範囲で増加させながら、コイルの圧延を行ったときに得られた振動データを、既定期間毎（例えば１秒毎）の振動データに分割して、それぞれ周波数分析を行った結果を示すものである。
　なお、図４のグラフでは、圧延期間中の全時間帯において、約７０～８０Ｈｚの振動数の振動（加速度）が強い。また、圧延ロール３の形状（Ｎ角形）に起因する振動の振動数は、圧延ロール３の回転数ｆとＮとの積（ｆ×Ｎ）に相当する。このことから、圧延開始直後の回転速度約９０ｒｐｍ（約１．５Ｈｚ）では、４７～５３角形（Ｎ＝４７～５３）を示す振動が強く、圧延終了直前の回転数約１５０ｒｐｍ（約２．５Ｈｚ）では、２８～３２角形（Ｎ＝２８～３２）を示す振動が強く、それぞれの時間帯でそのＮ数に対応するロールの多角形化が生じていることが推定される。
　次に、累積振動振幅取得部５４は、圧延ロール３の複数の角形数Ｎの各々について、圧延ロール３の振動を示す振動データに基づいて、１回の圧延の開始から終了までの（あるいはコイル１つの圧延開始から終了までの）、圧延ロール３の回転回数ｉ毎の角形数Ｎに対応する周波数における振動の振幅の総和である累積振動振幅を取得する（Ｓ８）。なお、Ｎを圧延ロール３の角形数、ｉを圧延ロール３の回転回数（圧延開始（ｉ＝１）から圧延終了までの回転回数）とした場合、角形数Ｎ（Ｎ角形）のｉ回目の回転における振動振幅をＡＮ，ｉとすると、累積振動振幅はΣＡＮ，ｉで表すことができる。
　ステップＳ８についてより具体的に説明する。
　まず、振動計測部９０で得られたデータに対して次数比分析（時間‐周波数分析の一種）を行い、角形数Ｎ（次数ともいう）毎の振動レベルの大きさ（例えば加速度の振動振幅）の時刻歴を分析する。ここで、図５は、角形数Ｎ（次数）毎の振動レベルの大きさの時刻歴の分析結果の一例を示すグラフである。
　次に、角形数Ｎ毎に、得られた振動レベルの大きさ（振動振幅）（図５参照）について時間で分析すると、各角形数Ｎに対応する累積振動振幅が得られる。図６は、幾つかのコイル（コイルＡ～Ｆ）についての、角形数Ｎ毎の累積振動振幅を示すグラフである。
　なお、累積振動振幅は、以下のように算出してもよい。即ち、圧延ロールの回転数のデータを積分して、圧延ロールの回転回数ｉの時刻歴を得る。回転回数ｉと時間は１対１対応なので、回転回数ｉと各次数（角形数Ｎ）毎の振動振幅のグラフが出来る。回転回数１回目から～最終回転数まで、各次数（角形数Ｎ）毎の振動振幅の総和を取ることで、次数（角形数Ｎごとに、累積振動振幅が得られる。
　次に、第１指標取得部５６は、ステップＳ８で取得した複数の角形数Ｎにそれぞれ対応して得られる複数の累積振動振幅ΣＡＮ，ｉのばらつきの大きさを示す多角形化指標を取得する（Ｓ１０）。多角形化指標は、上述の複数の累積振動振幅ΣＡＮ，ｉの変動係数（標準偏差を平均値で除したもの）であってもよい。図７は、図６に累積振動振幅を示した各コイルについての累積振動振幅ΣＡＮ，ｉの変動係数を示すグラフである。
　図７において累積振動振幅ΣＡＮ，ｉの変動係数が比較的大きいコイルＥについて、図６のグラフを見てみると、Ｎ＝３０（３０角形）近傍に累積振動振幅のピークが存在し、その他の角形数Ｎの領域（例えば、Ｎが２５以下又は３５以上の範囲）では、累積振動振幅が比較的小さい。このことから、コイルＥでの圧延時には、圧延装置２の圧延ロール３において３０角形化の程度が大きくなっていることがわかる。また、累積振動振幅のばらつきを示す指標（例えば累積振動振幅の変動係数）を用いて、圧延ロール３の多角形化の状態を適切に評価できることがわかる。例えば、多角形化指標と閾値との比較により、多角形化が許容できない程度に進行しているか否かを判定することができる。
　ここまでに説明した実施形態によれば、圧延装置２の運転中の圧延ロール３の振動を示す振動データに基づき、複数の角形数Ｎの各々についての累積振動振幅を算出し、複数の角形数Ｎのそれぞれについての累積振動振幅から、該累積振動振幅のばらつきの大きさを示す多角形化指標を得る。上述の多角形化指標が大きいことは、圧延ロールの特定のＮ角形への形状変化が進んでいることを示す。よって、この多角形化指標に基づいて、圧延ロールの多角形化の状態を適切に評価することができる。ここで、振動データを取得するときの圧延ロール３の回転速度は一定である必要はない。すなわち、上述の実施形態によれば、圧延中に圧延ロール３の回転速度が変化する場合であっても、あるいは、予めデータベースを準備しなくても、圧延時の振動データに基づいて圧延ロール３の多角形化を適切に評価することができる。よって、圧延ロール３の多角形化を簡易に評価可能である。
　フローチャートの続きについて説明する。
　次に、第２指標取得部５８は、ステップＳ４で取得した振動データに基づいて、コイル（金属板Ｓ）の圧延中における圧延ロール３の振動レベルを示す振動レベル指標を取得する（Ｓ１２）。
　ステップＳ１２で取得する振動レベル指標は、圧延ロール３の特定の方向（例えば水平方向）における加速度の大きさを示す指標であってもよく、例えば、特定の方向における加速度の二乗平均平方根（ＲＭＳ値）であってもよい。あるいは、ステップＳ１２で取得する振動レベル指標は、圧延ロール３の特定の方向（例えば水平方向）における変位の大きさを示す指標であってもよく、例えば、特定の方向における変位の二乗平均平方根（ＲＭＳ値）であってもよい。
　振動レベル指標が大きければ、圧延ロール３の振動が大きくなっていると判断することができる。例えば、振動レベル指標と閾値との比較に基づき、圧延ロール３の振動レベルが許容範囲内であるか否かを判定することができる。
　次に、監視制御装置５０は、ステップＳ１０で取得された多角形化指標、及び、ステップＳ１２で取得された振動レベル指標を、評価マップにプロットする（Ｓ１４）。評価マップとは、多角形化指標と振動レベル指標との相関を示す評価マップである。この評価マップに基づいて、圧延ロール３の状態を評価することができる。
　図８は、多角形化指標（ＩＰ）（縦軸）と振動レベル指標（ＩＶ）（横軸）との相関を示す評価マップの一例である。なお、図８の評価マップ中の複数のプロットの各々は、１つのコイルの圧延中に計測された振動データに基づき取得された多角形化指標及び振動レベル指標の値を示すものである。なお、各コイルの圧延は、同一の圧延装置２及び同一の圧延ロール３を用いて行われたものである。
　図８のマップは、多角形化指標が閾値ＩＰ＿ｔｈ及び振動レベル指標が閾値Ｉｖ＿ｔｈに基づいて、４つの領域（領域（ａ）～（ｄ））に分けられている。
　領域（ａ）は、多角形化指標が閾値ＩＰ＿ｔｈ未満、かつ、振動レベル指標が閾値Ｉｖ＿ｔｈ未満の領域である。多角形化指標及び振動レベルのプロットが領域（ａ）に存在する場合、そのコイルの圧延時点では、圧延ロール３の多角形は許容できない程度に進行しておらず、また、振動も比較的小さいため、例えば、圧延装置２に問題なく、圧延ロール３の使用を続けることができると評価することができる。
　領域（ｂ）は、多角形化指標が閾値ＩＰ＿ｔｈ未満、かつ、振動レベル指標が閾値Ｉｖ＿ｔｈ以上の領域である。多角形化指標及び振動レベルのプロットが領域（ｂ）に存在する場合、そのコイルの圧延時点では、圧延ロール３の多角形は許容できない程度に進行していないが、振動が比較的大きいため、例えば、圧延ロール３の使用を続けることができるが、圧延装置２に問題が生じる恐れがあると評価することができる。
　領域（ｃ）は、多角形化指標が閾値ＩＰ＿ｔｈ以上、かつ、振動レベル指標が閾値Ｉｖ＿ｔｈ未満の領域である。多角形化指標及び振動レベルのプロットが領域（ｃ）に存在する場合、そのコイルの圧延時点では、振動は比較的小さいが、圧延ロール３の多角形が許容できない程度に進行しているため、例えば、圧延ロール３の使用を続けることができるが、多角形化による大振動に成長する可能性があると評価することができる。
　領域（ｄ）は、多角形化指標が閾値ＩＰ＿ｔｈ以上、かつ、振動レベル指標が閾値Ｉｖ＿ｔｈ以上の領域である。多角形化指標及び振動レベルのプロットが領域（ｄ）に存在する場合、そのコイルの圧延時点では、振動は比較的大きく、圧延ロール３の多角形が許容できない程度に進行しているため、例えば、圧延ロール３の交換が必要であると評価することができる。
　なお、ステップＳ１４で取得される評価マップは、表示部６８（ディスプレイ等）に表示されるようになっていてもよい。
　次に、運転条件決定部６２は、ステップＳ１０で取得された多角形化指標と閾値とを比較する（Ｓ１６）。多角形化指標が閾値以上である場合（Ｓ１６のＮｏ）、多角形化指標が閾値を超えないように圧延装置２の運転条件を決定する。また、制御部６４は、決定された運転条件を満たすように、圧延装置２の運転条件（例えば、圧延ロール３の回転数）を変更する。
　あるいは、運転条件決定部６２は、ステップＳ１２で取得された振動レベル指標と閾値とを比較する（Ｓ１６）。振動レベル指標が閾値未満である場合（Ｓ１６のＹｅｓ）、運転条件を変更せずに、次のコイルの圧延を開始する（Ｓ２０）。一方、振動レベル指標が閾値以上である場合（Ｓ１６のＮｏ）、振動レベル指標が閾値を超えないように圧延装置２の運転条件を決定する。そして、制御部６４は、決定された運転条件を満たすように、圧延装置２の運転条件（例えば、圧延ロール３の回転数）を変更したうえで（Ｓ１８）、次のコイルを圧延する（Ｓ２０）。
　あるいは、運転条件決定部６２は、ステップＳ１０で取得された多角形化指標、及び、ステップＳ１２で取得された振動レベル指標と、それぞれの閾値とを比較する（Ｓ１６）。多角形化指標及び振動レベル指標の両方が閾値以上である場合（Ｓ１６のＮｏ）、多角形化指標が閾値を超えないように圧延装置２の運転条件を決定してもよい。また、制御部６４は、決定された運転条件を満たすように、圧延装置２の運転条件（例えば、圧延ロール３の回転数）を変更してもよい。
　なお、ステップＳ１６における多角形化指標及び／又は振動レベル指標と閾値との比較は、ステップＳ１４で作成される評価マップを用いてもよい。
　図９は、ある圧延ロール３についての多角形化指標及び振動レベル指標の時系列変化を説明するための図である。図９は、図８に示す評価マップと同様のマップであり、マップ中のＰ１～Ｐ５は、それぞれ、異なる時点（あるいは、異なるコイル）における多角形化指標及び振動レベル指標を示す点である。図１０Ａ～図１０Ｅは、図９のマップ中のＰ１～Ｐ５における多角形化指標の算出過程で得られる、各角形数Ｎにおける累積振動振幅をそれぞれ示すグラフである。
　圧延設備１の一例において、多角形化指標及び振動レベル指標は、Ｐ１からＰ２、Ｐ２からＰ３、のように変化する。Ｐ１では多角形化指標及び振動レベル指標の両方が閾値未満であるが、Ｐ２では多角形化指標が閾値より大きくなり、Ｐ３では、多角形化指標及び振動レベル指標の両方が閾値を超えている。圧延設備１の運転条件を変更しなければ、通常、このように、多角形化指標及び振動レベル指標は徐々に大きくなる。また、図１０Ａ～図１０Ｃのグラフを参照すると、Ｐ１の時点からＰ３の時点までに、Ｎ＝３２（３２角形）の累積振動振幅が顕著に大きくなっていることがわかる。
　仮に、Ｐ３の時点から、運転条件を変更せずに運転を継続すると、Ｐ４のように、多角形化指標及び振動レベル指標がさらに増大する。また、図１０に示すように、Ｎ＝３２（３２角形）の累積振動振幅がさらに大きくなり、圧延ロール３の３２角形化が大きく進んでしまうおそれがある。
　そこで、一実施形態では、Ｐ３のように、多角形化指標及び振動レベル指標の両方が閾値を超えたら、多角形化指標及び振動レベル指標が減少するように、圧延装置２の運転条件を決定する。例えば、圧延ロール３の回転数を、Ｐ３までの回転数とは異なる回転数に変更するように決定する。なお、変更後の回転数は、Ｐ３までの回転数より大きくてもよく、あるいは小さくてもよい。制御部６４は、決定された運転条件に基づき、運転条件を変更する。例えば、決定された圧延ロール３の回転数となるように、圧延ロール３を駆動するためのモータ電流値を変更する。これにより、例えばＰ５に示すように、多角形化指標及び振動レベル指標が小さくなる。Ｐ５の時点では、図１０Ｅに示すように、Ｐ３の時点（図１０Ｃ）に比べてＮ＝３２（３２角形）の累積振動振幅が小さくなり、３２角形化が退行していることがわかる。
　このように、多角形化指標及び／又は振動レベル指標に基づいて運転条件を決定及び変更することで、圧延ロール３の多角形化を効果的に抑制することができる。これにより、圧延ロール３をより長期にわたり使用可能となる。あるいは、振動に起因する機器の故障を抑制することができる。
　幾つかの実施形態では、ステップＳ１２において得られる振動レベル指標に代えて、該振動レベルに基づき得られる補正振動レベル指標を用いて、圧延装置２の状態を評価するようにしてもよい（即ち、ステップＳ１４、Ｓ１６において、振動レベル指標の代わりに補正振動レベル指標を用いてもよい）。ここで、補正振動レベル指標は、圧延ロール３の振動と相関を有する少なくとも１つのパラメータで振動レベル指標を除したものである。
　補正振動レベル指標は、例えば、ステップＳ１２で得られる振動レベル指標を圧延装置２における圧延荷重又は圧下率で除したものであってもよく、あるいは、ステップＳ１２で得られる振動レベル指標を圧延荷重と圧下率の積で除したものであってもよい。より具体的に、補正振動レベル指標は、圧延ロールの加速度を圧延荷重と圧下率の積で除したもの（加速度／（圧延荷重×圧下率））であってもよい。
　圧延ロール３の振動レベルは圧延条件に影響を受け得る。例えば、より厳しい圧延条件では、圧延ロール３の振動レベルが大きくなる傾向がある。このため、圧延条件を考慮しない場合、例えば、振動レベル指標が大きくなっている原因が、圧延条件が厳しいからなのかそれとも設備が故障しているからなのか、判別がつかない場合がある等、圧延ロール３の状態を適切に評価できなるおそれがある。
　この点、上述の実施形態によれば、圧延ロール３の振動と相関を有するパラメータで振動レベル指標を除して得られる補正振動レベル指標を取得するようにしたので、多角形化指標と、該補正振動レベル指標とに基づいて、圧延条件が変化する場合であっても、圧延ロールの状態を適切に評価することができる。
　図１１は、図８と同様の評価マップの一例を示す図であり、振動レベル指標（圧延条件に基づく補正がされていないもの）を用いる場合（例１）と、圧延条件に基づき補正された補正振動レベル指標を用いる場合（例２）との差を示すものである。
　図１１のケース１では、振動レベル指標を用いた場合（例１）では横軸が小さい領域（ｃ）に属していたが、これは、実際には圧延条件が楽だったためであり、補正振動レベル指標を用いることにより（例２）、横軸が大きい領域（ｄ）に属することになり、同一条件のもとで想定される加速度に比べて大きい振動が生じていることを検出することができる。図１１のケース２では、振動レベル指標を用いた場合（例１）では横軸が大きい領域（領域ｂ）に属していたが、これは、実際には圧延条件が厳しかったためであり、補正振動レベル指標を用いることにより（例２）、横軸が小さい領域（ａ）に属することになり、設備としては問題がないことがわかる。
　上記各実施形態に記載の内容は、例えば以下のように把握される。
（１）本発明の少なくとも一実施形態に係る圧延装置（２）の監視制御装置（５０）は、
　圧延装置を監視または制御するための監視制御装置であって、
　前記圧延装置での金属板（Ｓ）の圧延中、前記圧延装置の圧延ロール（３）の振動を示す振動データを取得するように構成された振動データ取得部（５２）と、
　前記圧延ロールの複数の角形数Ｎの各々について、前記振動データから、前記圧延ロールの回転回数毎の前記角形数Ｎに対応する周波数における前記振動の振幅の総和である累積振動振幅を取得するように構成された累積振動振幅取得部（５４）と、
　前記複数の角形数Ｎに対応してそれぞれ得られる前記累積振動振幅のばらつきの大きさを示す多角形化指標を取得するように構成された第１指標取得部（５６）と、
　前記多角形化指標に基づいて、前記圧延装置の状態を評価するように構成された評価部（６０）と、
を備える。
　上記（１）の構成によれば、圧延装置の運転中の圧延ロールの振動を示す振動データに基づき、複数の角形数Ｎの各々についての累積振動振幅を算出し、複数の角形数Ｎのそれぞれについての累積振動振幅から、該累積振動振幅のばらつきの大きさを示す多角形化指標を得る。上述の多角形化指標が大きいことは、圧延ロールの特定のＮ角形への形状変化が進んでいることを示す。よって、この多角形化指標に基づいて、圧延ロールの多角形化の状態を適切に評価することができる。ここで、振動データを取得するときの圧延ロールの回転速度は一定である必要はない。すなわち、上記（１）の構成によれば、圧延中に圧延ロールの回転速度が変化する場合であっても、あるいは、予めデータベースを準備しなくても、圧延時の振動データに基づいて圧延ロールの多角形化を適切に評価することができる。よって、圧延ロールの多角形化をより簡易に評価可能である。
（２）幾つかの実施形態では、上記（１）の構成において、
　前記評価部は、前記多角形化指標と閾値との比較に基づいて、前記圧延装置の状態を評価するように構成される。
　多角形化指標が大きいことは、圧延ロールの特定のＮ角形への形状変化が進んでいることを示す。上記（２）の構成によれば、多角形化指標と閾値との比較に基づいて、圧延装置の状態（圧延ロールの多角形化の状態）を容易かつ適切に評価することができる。
（３）幾つかの実施形態では、上記（１）又は（２）の構成において、
　前記監視制御装置は、
　前記振動データから、前記金属板の前記圧延中における前記圧延ロールの振動レベルを示す振動レベル指標を取得するように構成された第２指標取得部（５８）
を備え、
　前記評価部は、前記多角形化指標及び前記振動レベル指標に基づいて、前記圧延装置の状態を評価するように構成される。
　上記（３）の構成によれば、圧延ロールの振動データに基づいて、上記（１）で述べた多角形化指標に加え、圧延ロールの振動レベルを示す振動レベル指標を取得する。よって、多角形化指標及び振動レベル指標に基づいて、圧延ロールの状態を容易かつより詳細に評価することができる。
（４）幾つかの実施形態では、上記（３）の構成において、
　前記評価部は、前記多角形化指標、及び、前記圧延ロールの振動と相関を有する少なくとも１つのパラメータで前記振動レベル指標を除して得られる補正振動レベル指標に基づいて、前記圧延装置の状態を評価するように構成される。
　圧延ロールの振動レベルは圧延条件に影響を受け得る。例えば、より厳しい圧延条件では、圧延ロールの振動レベルが大きくなる傾向がある。この点、上記（４）の構成によれば、圧延ロールの振動と相関を有するパラメータで振動レベル指標を除して得られる補正振動レベル指標を取得するようにしたので、多角形化指標と、該補正振動レベル指標とに基づいて、圧延条件が変化する場合であっても、圧延ロールの状態を適切に評価することができる。
（５）幾つかの実施形態では、上記（３）又は（４）の構成において、
　前記振動レベル指標は、前記圧延ロールの加速度の大きさを示す指標を含む。
　上記（５）の構成によれば、圧延ロールの振動データに基づいて、圧延ロールの加速度の大きさを示す振動レベル指標を取得する。よって、多角形化指標及び該振動レベル指標に基づいて、圧延ロールの状態を容易かつより詳細に評価することができる。
（６）幾つかの実施形態では、上記（３）又は（４）の構成において、
　前記振動レベル指標は、前記圧延ロールの変位の大きさを示す指標を含む。
　上記（６）の構成によれば、圧延ロールの振動データに基づいて、圧延ロールの変位の大きさを示す振動レベル指標を取得する。よって、多角形化指標及び該振動レベル指標に基づいて、圧延ロールの状態を容易かつより詳細に評価することができる。
（７）幾つかの実施形態では、上記（３）乃至（６）の何れかの構成において、
　前記監視制御装置は、
　前記振動データから取得される前記多角形化指標と前記振動レベル指標との相関を示す評価マップを表示するように構成された表示部（６８）を備える。
　上記（７）の構成によれば、振動データから取得される多角形化指標及と振動レベル指標とから、これらの相関を示すマップを表示するようにしたので、該マップに基づいて、圧延ロールの状態を容易に評価することができる。
（８）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（７）の何れかの構成において、
　前記監視制御装置は、
　前記多角形化指標が閾値を超えないように前記圧延装置の運転条件を決定するように構成された運転条件決定部（６２）を備える。
　上記（８）の構成によれば、多角形化指標が閾値を超えないように圧延装置の運転条件を決定するようにしたので、圧延ロールの特定のＮ角形化の成長を抑制することができる。
（９）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（８）の何れかの構成において、
　前記監視制御装置は、
　前記振動データから、前記金属板の前記圧延中における前記圧延ロールの振動レベルを示す振動レベル指標を取得するように構成された第２指標取得部（５８）と、
　前記振動レベル指標が閾値を超えないように前記圧延装置の運転条件を決定するように構成された運転条件決定部（６２）と、
を備える。
　上記（９）の構成によれば、振動レベル指標が閾値を超えないように圧延装置の運転条件を決定するようにしたので、圧延ロールの振動レベルが過大となることを抑制することができる。
（１０）本発明の少なくとも一実施形態に係る圧延設備（１）は、
　金属板を圧延するための圧延ロールを含む圧延装置（２）と、
　前記圧延ロールの状態を評価するように構成された上記（１）乃至（９）の何れか一項に記載の監視制御装置（５０）と、
を備える。
　上記（１０）の構成によれば、圧延装置の運転中の圧延ロールの振動を示す振動データに基づき、複数の角形数Ｎの各々についての累積振動振幅を算出し、複数の角形数Ｎのそれぞれについての累積振動振幅から、該累積振動振幅のばらつきの大きさを示す多角形化指標を得る。上述の多角形化指標が大きいことは、圧延ロールの特定のＮ角形への形状変化が進んでいることを示す。よって、この多角形化指標に基づいて、圧延ロールの多角形化の状態を適切に評価することができる。ここで、振動データを取得するときの圧延ロールの回転速度は一定である必要はない。すなわち、上記（１０）の構成によれば、圧延中に圧延ロールの回転速度が変化する場合であっても、あるいは、予めデータベースを準備しなくても、圧延時の振動データに基づいて圧延ロールの多角形化を適切に評価することができる。よって、圧延ロールの多角形化をより簡易に評価可能である。
（１１）本発明の少なくとも一実施形態に係る圧延装置の監視制御方法は、
　圧延装置（１）を監視または制御するための監視制御方法であって、
　前記圧延装置での金属板（Ｓ）の圧延中、前記圧延装置の圧延ロール（３）の振動を示す振動データを取得するステップ（Ｓ４）と、
　前記圧延ロールの複数の角形数Ｎの各々について、前記振動データから、前記圧延ロールの回転回数毎の前記角形数Ｎに対応する周波数における前記振動の振幅の総和である累積振動振幅を取得するステップ（Ｓ６～Ｓ８）と、
　前記複数の角形数Ｎに対応してそれぞれ得られる前記累積振動振幅のばらつきの大きさを示す多角形化指標を取得するステップ（Ｓ１０）と、
　前記多角形化指標に基づいて、前記圧延装置の状態を評価するステップ（Ｓ１４～Ｓ１６）と、
を備える。
　上記（１１）の方法によれば、圧延装置の運転中の圧延ロールの振動を示す振動データに基づき、複数の角形数Ｎの各々についての累積振動振幅を算出し、複数の角形数Ｎのそれぞれについての累積振動振幅から、該累積振動振幅のばらつきの大きさを示す多角形化指標を得る。上述の多角形化指標が大きいことは、圧延ロールの特定のＮ角形への形状変化が進んでいることを示す。よって、この多角形化指標に基づいて、圧延ロールの多角形化の状態を適切に評価することができる。ここで、振動データを取得するときの圧延ロールの回転速度は一定である必要はない。すなわち、上記（１１）の方法によれば、圧延中に圧延ロールの回転速度が変化する場合であっても、あるいは、予めデータベースを準備しなくても、圧延時の振動データに基づいて圧延ロールの多角形化を適切に評価することができる。よって、圧延ロールの多角形化をより簡易に評価可能である。
（１２）本発明の少なくとも一実施形態に係る圧延装置の監視制御プログラムは、
　圧延装置（２）を監視または制御するための監視制御プログラムであって、
　コンピュータに、
　　前記圧延装置での金属板（Ｓ）の圧延中、前記圧延装置の圧延ロール（３）の振動を示す振動データを取得する手順と、
　　前記圧延ロールの複数の角形数Ｎの各々について、前記振動データから、前記圧延ロールの回転回数毎の前記角形数Ｎに対応する周波数における前記振動の振幅の総和である累積振動振幅を取得する手順と、
　　前記複数の角形数Ｎに対応してそれぞれ得られる前記累積振動振幅のばらつきの大きさを示す多角形化指標を取得する手順と、
　　前記多角形化指標に基づいて、前記圧延装置の状態を評価する手順と、
を実行させる。
　上記（１２）の構成によれば、圧延装置の運転中の圧延ロールの振動を示す振動データに基づき、複数の角形数Ｎの各々についての累積振動振幅を算出し、複数の角形数Ｎのそれぞれについての累積振動振幅から、該累積振動振幅のばらつきの大きさを示す多角形化指標を得る。上述の多角形化指標が大きいことは、圧延ロールの特定のＮ角形への形状変化が進んでいることを示す。よって、この多角形化指標に基づいて、圧延ロールの多角形化の状態を適切に評価することができる。ここで、振動データを取得するときの圧延ロールの回転速度は一定である必要はない。すなわち、上記（１２）の構成によれば、圧延中に圧延ロールの回転速度が変化する場合であっても、あるいは、予めデータベースを準備しなくても、圧延時の振動データに基づいて圧延ロールの多角形化を適切に評価することができる。よって、圧延ロールの多角形化をより簡易に評価可能である。
　以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。
　本明細書において、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
　例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
　また、本明細書において、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
　また、本明細書において、一の構成要素を「備える」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
１　　　　　圧延設備
２　　　　　圧延装置
３　　　　　圧延ロール
４Ａ　　　　ワークロール
４Ｂ　　　　ワークロール
５Ａ　　　　ロールチョック
５Ｂ　　　　ロールチョック
６Ａ　　　　バックアップロール
６Ｂ　　　　バックアップロール
７Ａ　　　　ロールチョック
７Ｂ　　　　ロールチョック
８　　　　　圧下装置
１０，１０Ａ～１０Ｃ　圧延スタンド
５０　　　　監視制御装置
５２　　　　振動データ取得部
５４　　　　累積振動振幅取得部
５６　　　　第１指標取得部
５８　　　　第２指標取得部
６０　　　　評価部
６２　　　　運転条件決定部
６４　　　　制御部
６６　　　　出力部
６８　　　　表示部
７０　　　　モータ
９０　　　　振動計測部
９１～９４　加速度センサ
９６　　　　回転数計測部
Ｓ　　　　　金属板

Claims (12)

  1. 　圧延装置を監視または制御するための監視制御装置であって、
    　前記圧延装置での金属板の圧延中、前記圧延装置の圧延ロールの振動を示す振動データを取得するように構成された振動データ取得部と、
    　前記圧延ロールの複数の角形数Ｎの各々について、前記振動データから、前記圧延ロールの回転回数毎の前記角形数Ｎに対応する周波数における前記振動の振幅の総和である累積振動振幅を取得するように構成された累積振動振幅取得部と、
    　前記複数の角形数Ｎに対応してそれぞれ得られる前記累積振動振幅のばらつきの大きさを示す多角形化指標を取得するように構成された第１指標取得部と、
    　前記多角形化指標に基づいて、前記圧延装置の状態を評価するように構成された評価部と、
    を備える圧延装置の監視制御装置。
  2. 　前記評価部は、前記多角形化指標と閾値との比較に基づいて、前記圧延装置の状態を評価するように構成された
    請求項１に記載の圧延装置の監視制御装置。
  3. 　前記振動データから、前記金属板の前記圧延中における前記圧延ロールの振動レベルを示す振動レベル指標を取得するように構成された第２指標取得部を備え、
    　前記評価部は、前記多角形化指標及び前記振動レベル指標に基づいて、前記圧延装置の状態を評価するように構成された
    請求項１又は２に記載の圧延装置の監視制御装置。
  4. 　前記評価部は、前記多角形化指標、及び、前記圧延ロールの振動と相関を有する少なくとも１つのパラメータで前記振動レベル指標を除して得られる補正振動レベル指標に基づいて、前記圧延装置の状態を評価するように構成された
    請求項３に記載の圧延装置の監視制御装置。
  5. 　前記振動レベル指標は、前記圧延ロールの加速度の大きさを示す指標を含む
    請求項３に記載の圧延装置の監視制御装置。
  6. 　前記振動レベル指標は、前記圧延ロールの変位の大きさを示す指標を含む
    請求項３に記載の圧延装置の監視制御装置。
  7. 　前記振動データから取得される前記多角形化指標と前記振動レベル指標との相関を示す評価マップを表示するように構成された表示部を備える
    請求項３に記載の圧延装置の監視制御装置。
  8. 　前記多角形化指標が閾値を超えないように前記圧延装置の運転条件を決定するように構成された運転条件決定部を備える
    請求項１又は２に記載の圧延装置の監視制御装置。
  9. 　前記振動データから、前記金属板の前記圧延中における前記圧延ロールの振動レベルを示す振動レベル指標を取得するように構成された第２指標取得部と、
    　前記振動レベル指標が閾値を超えないように前記圧延装置の運転条件を決定するように構成された運転条件決定部と、
    を備える
    請求項１又は２に記載の圧延装置の監視制御装置。
  10. 　金属板を圧延するための圧延ロールを含む圧延装置と、
    　前記圧延ロールの状態を評価するように構成された請求項１又は２に記載の監視制御装置と、
    を備える圧延設備。
  11. 　圧延装置を監視または制御するための監視制御方法であって、
    　前記圧延装置での金属板の圧延中、前記圧延装置の圧延ロールの振動を示す振動データを取得するステップと、
    　前記圧延ロールの複数の角形数Ｎの各々について、前記振動データから、前記圧延ロールの回転回数毎の前記角形数Ｎに対応する周波数における前記振動の振幅の総和である累積振動振幅を取得するステップと、
    　前記複数の角形数Ｎに対応してそれぞれ得られる前記累積振動振幅のばらつきの大きさを示す多角形化指標を取得するステップと、
    　前記多角形化指標に基づいて、前記圧延装置の状態を評価するステップと、
    を備える圧延装置の監視制御方法。
  12. 　圧延装置を監視または制御するための監視制御プログラムであって、
    　コンピュータに、
    　　前記圧延装置での金属板の圧延中、前記圧延装置の圧延ロールの振動を示す振動データを取得する手順と、
    　　前記圧延ロールの複数の角形数Ｎの各々について、前記振動データから、前記圧延ロールの回転回数毎の前記角形数Ｎに対応する周波数における前記振動の振幅の総和である累積振動振幅を取得する手順と、
    　　前記複数の角形数Ｎに対応してそれぞれ得られる前記累積振動振幅のばらつきの大きさを示す多角形化指標を取得する手順と、
    　　前記多角形化指標に基づいて、前記圧延装置の状態を評価する手順と、
    を実行させるための圧延装置の監視制御プログラム。
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