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JP4589850B2 - Rolling control device and rolling control method - Google Patents
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Description

本発明は、圧延される板状の圧延材のワークロール近傍における板形状および温度分布を制御して圧延する圧延機の圧延制御装置および圧延制御方法に関する。   The present invention relates to a rolling control device and a rolling control method for a rolling mill that performs rolling by controlling a plate shape and a temperature distribution in the vicinity of a work roll of a plate-shaped rolled material to be rolled.

従来の圧延機においては、圧延機出側に設置された形状検出器を用いて圧延材の板形状を測定し、その測定結果に応じて、ロールベンダーによりワークロールの撓みを変更したり、ワークロール左右のギャップ差(レベリング)を調整したりすることによって、圧延材の板形状の制御を行っている。このとき、ロールベンダーによって板形状の左右対称な成分を制御し、レベリングによって左右非対称な形状を修正する。   In a conventional rolling mill, the plate shape of the rolled material is measured using a shape detector installed on the exit side of the rolling mill, and the bending of the work roll is changed by a roll bender according to the measurement result, The plate shape of the rolled material is controlled by adjusting the gap difference (leveling) between the left and right rolls. At this time, the left and right symmetrical components of the plate shape are controlled by the roll bender, and the left and right asymmetric shape is corrected by leveling.

また、圧延油(クーラント)や水などの冷却材をワークロールに噴射して、圧延される圧延材の局所的な伸びや、局所的な形状不良を修正する制御も実施されている。すなわち、ワークロールに沿って圧延材の板幅方向に、クーラントを噴射する噴射ノズルを複数個並べて設置し、その噴射ノズルからワークロールに向けてクーラントを噴射する。このとき、噴射ノズルごとに独立にクーラントの噴射がON/OFF制御される。   In addition, a control for correcting a local elongation or a local shape defect of a rolled material to be rolled by injecting a coolant such as rolling oil (coolant) or water onto a work roll is also performed. That is, a plurality of injection nozzles for injecting coolant are arranged in the plate width direction of the rolled material along the work roll, and the coolant is injected from the injection nozzle toward the work roll. At this time, the injection of the coolant is ON / OFF controlled independently for each injection nozzle.

クーラントの噴射のON/OFF制御により、ワークロールのクーラントの噴射を受けた部分は、冷却されて収縮し、一方、クーラントの噴射を受けなかった部分は、圧延による発熱のため膨張する。従って、ワークロールが膨張した部分では、圧延材がより薄く伸ばされ、また、ワークロールが収縮した部分では、圧延材の伸びが抑制される。つまり、クーラントの噴射を受けた部分の圧延材の形状は張る方向となり、クーラントの噴射を受けなかった部分の圧延材の形状は伸びる方向となる。   By the ON / OFF control of the coolant injection, the portion of the work roll that has received the coolant injection is cooled and contracted, while the portion that has not received the coolant injection expands due to heat generated by rolling. Accordingly, the rolled material is stretched thinner at the portion where the work roll is expanded, and the elongation of the rolled material is suppressed at the portion where the work roll is contracted. In other words, the shape of the rolled material in the portion that has received the coolant injection is in the extending direction, and the shape of the rolled material in the portion that has not received the coolant injection is in the extending direction.

一般に、板形状を制御する圧延制御装置は、あらかじめ目標形状を設定し、形状検出器によって検出される形状が目標形状に近づくように、ワークロールや噴射ノズルのアクチュエータを操作する。噴射ノズルのON/OFFは、様々な方法によって設定することができるが、通常は、圧延材が目標形状より伸びている部分を圧延するワークロール部分にクーラントを噴射して、圧延材の伸びを抑制するようにし、逆に、圧延材が伸びていない(張っている)部分を圧延するワークロール部分にはクーラントの噴射を止め、圧延材の張りを抑制し、伸びを促す。   In general, a rolling control apparatus that controls a plate shape sets a target shape in advance, and operates a work roll or an actuator of an injection nozzle so that the shape detected by the shape detector approaches the target shape. The ON / OFF of the injection nozzle can be set by various methods, but normally, the coolant is injected to the work roll portion that rolls the portion where the rolled material extends from the target shape to increase the elongation of the rolled material. On the contrary, the injection of coolant is stopped at the work roll portion that rolls the portion where the rolled material is not stretched (stretched), thereby suppressing the tension of the rolled material and promoting the elongation.

クーラントは、元々、圧延材およびワークロールの潤滑および冷却のために噴射するものであるので、圧延において安定した潤滑および冷却を維持するためには、所定量以上のクーラントを噴射する必要がある。従って、従来のクーラントによる形状制御方法では、板幅全体に対して、ある一定の割合以上の噴射ノズルをONするように、噴射ノズルのON/OFFパターンを設定している。すなわち、板幅全体にわたってクーラントを噴射する噴射ノズルの割合(ON比率)をあらかじめ設定しておき、そのON比率に基づいた数のノズルをONするようにしている。   Since the coolant is originally injected for lubrication and cooling of the rolling material and the work roll, in order to maintain stable lubrication and cooling during rolling, it is necessary to inject a predetermined amount or more of coolant. Therefore, in the conventional shape control method using the coolant, the ON / OFF pattern of the injection nozzle is set so that the injection nozzles of a certain ratio or more are turned ON with respect to the entire plate width. That is, the ratio (ON ratio) of the injection nozzles for injecting coolant over the entire plate width is set in advance, and the number of nozzles based on the ON ratio is turned ON.

一方、変圧器や発電機などの鉄心に使用される方向性珪素鋼板など電磁鋼板と呼ばれる材料の圧延においては、鉄損などの磁気的特性を向上させるために圧延中の板温度および温度分布を制御する必要があるとされている。この場合の圧延材の温度制御にもクーラントが利用されている。例えば、特許文献1には、圧延中の板温度をクーラントの流量によって制御し、一定の温度に制御する技術が開示されている。   On the other hand, in rolling materials called electromagnetic steel plates such as grain-oriented silicon steel plates used for iron cores such as transformers and generators, the plate temperature and temperature distribution during rolling are reduced in order to improve magnetic properties such as iron loss. It is said that it is necessary to control. The coolant is also used for temperature control of the rolled material in this case. For example, Patent Document 1 discloses a technique for controlling a plate temperature during rolling by a flow rate of a coolant so as to control it at a constant temperature.

また、特許文献2には、ワークロールによって圧延される直前または直後の圧延材に冷却材を噴射して、板幅方向の温度分布を一様に制御することにより、圧延材が冷却した後の板形状を精度よく制御しようとする技術が開示されている。
特開平7−32006号公報 特開2005−66614号公報
Further, in Patent Document 2, a coolant is injected onto a rolled material immediately before or immediately after being rolled by a work roll, and the temperature distribution in the plate width direction is uniformly controlled, whereby the rolled material is cooled. A technique for accurately controlling the plate shape is disclosed.
Japanese Patent Laid-Open No. 7-32006 JP 2005-66614 A

以上のように、従来の圧延機において、圧延材およびワークロールの潤滑および冷却のために用いるクーラントを利用して、板形状や板温度を制御する技術が開示されている。しかしながら、これらの従来の技術では、板形状の制御と板温度の制御とが切り離されて制御される。例えば、特許文献1では、圧延材の温度制御はするが、板形状制御については言及されていない。また、特許文献2では、圧延材の板幅方向の温度分布を一様に制御するが、その温度制御は、板形状の制御をするためのものであり、電磁鋼板などの磁気的特性を向上させるための温度制御ではない。しかも、ワークロールにクーラントを噴射する噴射ノズルと、圧延材にクーラントを噴射する噴射ノズルとが別個に設けられなど、その制御機構は複雑なものとなっている。   As described above, in a conventional rolling mill, a technology for controlling a plate shape and a plate temperature using a coolant used for lubricating and cooling a rolled material and a work roll is disclosed. However, in these conventional techniques, the control of the plate shape and the control of the plate temperature are separated and controlled. For example, in patent document 1, although temperature control of a rolling material is performed, plate shape control is not mentioned. Further, in Patent Document 2, the temperature distribution in the sheet width direction of the rolled material is uniformly controlled, but the temperature control is for controlling the plate shape and improves the magnetic characteristics of the electromagnetic steel sheet and the like. It is not temperature control to make it. In addition, the control mechanism is complicated, for example, a spray nozzle for spraying coolant onto the work roll and a spray nozzle for spraying coolant onto the rolled material are provided separately.

電磁鋼板の圧延においては、圧延中の圧延材の板温度および板幅方向の温度分布が、圧延された圧延材の特に磁気的特性の品質に大きく影響する。また、圧延された圧延材の板形状は、製品品質そのものを決定付ける因子であるとともに、その形状不良は、破断や蛇行などの原因ともなり、生産の安定性にも大きく関与する。すなわち、電磁鋼板の圧延においては、圧延材の磁気的特性の品質を確保し、かつ、形状の品質を向上させることが可能な圧延制御装置および圧延制御方法が求められている。   In rolling electrical steel sheets, the plate temperature of the rolled material during rolling and the temperature distribution in the plate width direction greatly affect the quality of the rolled material, in particular, the magnetic properties. Further, the plate shape of the rolled material is a factor that determines the product quality itself, and the defective shape also causes breakage and meandering, and greatly contributes to production stability. That is, in rolling electromagnetic steel sheets, there is a need for a rolling control device and a rolling control method that can ensure the quality of the magnetic properties of the rolled material and improve the quality of the shape.

以上のような従来技術の問題点に鑑み、本発明の目的は、電磁鋼板などの磁気的特性の品質および形状の品質を向上させるために、圧延中の圧延材の板温度および板幅方向の温度分布と圧延された圧延材の板形状とを同時に制御可能にした圧延制御装置および圧延制御方法を提供することにある。   In view of the problems of the prior art as described above, the object of the present invention is to improve the quality of magnetic properties such as electrical steel sheets and the quality of the shape in the plate temperature and width direction of the rolled material during rolling. An object of the present invention is to provide a rolling control device and a rolling control method that can simultaneously control a temperature distribution and a plate shape of a rolled material.

本発明は、圧延材を圧延するワークロールと、前記圧延材の板幅方向に前記ワークロールに沿って設けられ、前記ワークロールおよび前記圧延材に向かって冷却材(クーラントなど)を噴射する冷却材噴射手段と、前記ワークロールの近傍に設けられ、前記圧延材の板幅方向の形状を検出する形状検出手段と、前記ワークロールの近傍に設けられ、前記圧延材の板幅方向の温度分布を検出する温度分布検出手段とを少なくとも備えた圧延機を制御する圧延制御装置およびその圧延制御方法であって、圧延制御装置が、(1)前記形状検出手段によって検出された前記圧延材の板幅方向の形状と前記圧延材のあらかじめ設定された板幅方向の目標形状とを演算して、形状偏差を求め、(2)前記温度分布検出手段によって検出された前記圧延材の板幅方向の温度分布と前記圧延材のあらかじめ設定された板幅方向の目標温度分布とを演算して、温度分布偏差を求め、(3)前記求められた形状偏差と温度分布偏差とを演算して、前記冷却材噴射手段が冷却材を噴射すべき度合を表わした冷却材噴射度合の板幅方向の分布を求め、(4)前記求められた冷却材噴射度合の板幅方向の分布に基づき、前記冷却材噴射手段が冷却材を噴射するための制御情報を設定し、(5)前記設定された制御情報に基づき、前記冷却材噴射手段に対し冷却材の噴射を指令することを特徴とする。   The present invention provides a work roll that rolls a rolled material, and cooling that is provided along the work roll in the plate width direction of the rolled material and injects a coolant (such as coolant) toward the work roll and the rolled material. A material injection means, a shape detection means provided in the vicinity of the work roll, for detecting a shape in the plate width direction of the rolled material, and a temperature distribution in the plate width direction of the rolled material provided in the vicinity of the work roll. A rolling control device for controlling a rolling mill provided with at least a temperature distribution detecting means for detecting the rolling and a rolling control method therefor, wherein the rolling control device is (1) a plate of the rolled material detected by the shape detecting means A shape deviation is obtained by calculating a shape in the width direction and a preset target shape in the sheet width direction of the rolled material, and (2) the rolled material detected by the temperature distribution detecting means. A temperature distribution deviation is calculated by calculating a temperature distribution in the sheet width direction and a preset target temperature distribution in the sheet width direction of the rolled material, and (3) calculating the obtained shape deviation and temperature distribution deviation. Then, a distribution in the plate width direction of the coolant injection degree representing the degree to which the coolant injection means should inject the coolant is obtained, and (4) the distribution in the plate width direction of the obtained coolant injection degree is obtained. Based on the control information for the coolant injection means to inject the coolant, and (5) instructing the coolant injection means to inject the coolant based on the set control information. And

本発明においては、圧延中の圧延材の形状偏差と温度分布偏差とを用いて冷却材噴射度合の板幅方向の分布を求める。すなわち、冷却材噴射手段における冷却材の噴射は、圧延材の形状および温度分布があらかじめ設定された形状および温度分布になるように制御される。従って、圧延材の形状、板温度および温度分布をあらかじめ設定したように制御することができるようになるので、圧延材の形状の品質や磁気的特性の品質を向上させることができる。   In the present invention, the distribution in the sheet width direction of the coolant injection degree is obtained using the shape deviation and temperature distribution deviation of the rolled material during rolling. That is, the coolant injection in the coolant injection means is controlled so that the shape and temperature distribution of the rolled material become a preset shape and temperature distribution. Therefore, the shape of the rolled material, the plate temperature, and the temperature distribution can be controlled as set in advance, so that the quality of the shape of the rolled material and the quality of the magnetic characteristics can be improved.

圧延中の圧延材の板温度および板幅方向の温度分布と、圧延した圧延材の板形状とを同時に制御可能な圧延制御装置および圧延制御方法が実現され、それによって、電磁鋼板などの磁気的特性の品質および形状の品質を向上させることができる。   A rolling control device and a rolling control method capable of simultaneously controlling the plate temperature of the rolled material during rolling and the temperature distribution in the width direction of the rolled material and the plate shape of the rolled material are realized. The quality of the characteristics and the quality of the shape can be improved.

(第1の実施形態)
以下、本発明の第1の実施形態について、適宜、図1〜図5を参照しながら詳細に説明する。図1は、本発明の圧延制御装置が適用される圧延機の概略構成の例を示した図である。図1に示すように、圧延機1の圧延ロールは、ワークロール75、中間ロール76およびバックアップロール77からなる6段式圧延ロールである。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 5 as appropriate. FIG. 1 is a diagram showing an example of a schematic configuration of a rolling mill to which a rolling control device of the present invention is applied. As shown in FIG. 1, the rolling roll of the rolling mill 1 is a six-stage rolling roll including a work roll 75, an intermediate roll 76, and a backup roll 77.

圧延機1の入側には、ワークロール75および圧延材2にクーラントを噴射するためのクーラント噴射ノズル9がワークロール75に沿って板幅方向に複数個配置されている。これらのクーラント噴射ノズル9は、クーラントバルブ8の開閉を制御することにより、各々単独にクーラントの噴射のON/OFFが制御可能な、または、噴射するクーラントの噴射量が制御可能な構成となっている。   On the entry side of the rolling mill 1, a plurality of coolant injection nozzles 9 for injecting coolant onto the work roll 75 and the rolled material 2 are arranged along the work roll 75 in the plate width direction. These coolant injection nozzles 9 can be configured to control the ON / OFF of the coolant injection independently by controlling the opening and closing of the coolant valve 8 or the amount of coolant injection to be controlled. Yes.

また、圧延機1の出側には、圧延材2の板形状を検出する形状検出ロール31および形状検出器32が設置されており、圧延後の板形状を測定することが可能である。さらに、圧延機1の出側には、圧延材2の板幅方向の温度分布を測定するための板温度分布検出器41が設置され、圧延直後の圧延材2の板温度および板幅方向の温度分布を測定することができる。   Further, a shape detection roll 31 and a shape detector 32 for detecting the plate shape of the rolled material 2 are installed on the exit side of the rolling mill 1, and the plate shape after rolling can be measured. Furthermore, on the exit side of the rolling mill 1, a plate temperature distribution detector 41 for measuring the temperature distribution in the plate width direction of the rolled material 2 is installed, and the plate temperature and the plate width direction of the rolled material 2 immediately after rolling are installed. Temperature distribution can be measured.

また、圧延機1は、圧延材2の板形状を機械的に制御する手段の一つとして、ワークロール75および中間ロール76にロールベンダー70,71を備えている。ロールベンダー70,71は、主として、圧延材2の形状に応じてワークロール75の撓みを変更することができる。また、圧延機1では、ワークロール75などにクラウンやテーパーを設け、板幅方向にワークロール75または中間ロール76を移動(シフト)し、形状を制御するようにしてもよい。さらに、センジミア圧延機のように、バックアップロール77の撓みを機械的に変更する機構を設けてもよい。   In addition, the rolling mill 1 includes roll benders 70 and 71 on a work roll 75 and an intermediate roll 76 as one means for mechanically controlling the plate shape of the rolled material 2. The roll benders 70 and 71 can mainly change the deflection of the work roll 75 according to the shape of the rolled material 2. Further, in the rolling mill 1, a crown or a taper may be provided on the work roll 75 or the like, and the shape may be controlled by moving (shifting) the work roll 75 or the intermediate roll 76 in the plate width direction. Furthermore, you may provide the mechanism which changes the bending of the backup roll 77 mechanically like a Sendemia mill.

以上、圧延機1に設けられるクーラント噴射ノズル9、形状検出ロール31、形状検出器32、板温度分布検出器41、ロールベンダー70,71などは、従来から使用に供されているものを使用することができる。   As described above, the coolant injection nozzle 9, the shape detection roll 31, the shape detector 32, the plate temperature distribution detector 41, the roll benders 70 and 71, and the like provided in the rolling mill 1 are those that have been conventionally used. be able to.

圧延制御装置5は、ハードウエア的には、CPU(Central Processing Unit)とメモリとを備えたコンピュータによって構成され、また、機能的には、目標形状設定部55、目標温度分布設定部56、形状・温度偏差演算部54、機械的制御指令演算部53、圧延速度指令演算部52、クーラント噴射指令演算部51などの機能ブロックによって構成される。なお、これら機能ブロックの機能は、CPUがメモリに格納された所定のプログラムを実行することによって実現される。   The rolling control device 5 is configured by a computer including a CPU (Central Processing Unit) and a memory in terms of hardware, and functionally, a target shape setting unit 55, a target temperature distribution setting unit 56, a shape -It is comprised by functional blocks, such as the temperature deviation calculating part 54, the mechanical control command calculating part 53, the rolling speed command calculating part 52, and the coolant injection command calculating part 51. Note that the functions of these functional blocks are realized by the CPU executing a predetermined program stored in the memory.

目標形状設定部55は、圧延制御装置5に付属する表示装置(図示せず)に表示された圧延操業監視画面や、圧延設定計算画面などを通じて、圧延材2の板形状の目標値を設定する。また、目標温度分布設定部56は、同様の表示画面を通じて、圧延材2の板温度および板温度分布の目標値を設定する。   The target shape setting unit 55 sets a target value of the plate shape of the rolled material 2 through a rolling operation monitoring screen, a rolling setting calculation screen, and the like displayed on a display device (not shown) attached to the rolling control device 5. . Moreover, the target temperature distribution setting part 56 sets the plate temperature of the rolling material 2 and the target value of plate temperature distribution through the same display screen.

形状・温度偏差演算部54は、目標形状設定部55によって設定された目標形状の目標値と、形状検出器32によって測定された板形状の測定値とを比較し、形状偏差Δεを求める。また、同時に、目標温度分布設定部56によって設定された板温度分布目標値と、板温度分布検出器41により測定された板温度分布の測定値とを比較し、温度分布偏差ΔTおよび板温度偏差ΔTを求める。 The shape / temperature deviation calculation unit 54 compares the target value of the target shape set by the target shape setting unit 55 with the measured value of the plate shape measured by the shape detector 32 to obtain the shape deviation Δε i . At the same time, the plate temperature distribution target value set by the target temperature distribution setting unit 56 and the measured value of the plate temperature distribution measured by the plate temperature distribution detector 41 are compared, and the temperature distribution deviation ΔT i and the plate temperature are compared. The deviation ΔT is obtained.

ここで、ΔεおよびΔTは、それぞれ、圧延材2を板幅方向に、例えば、N分割したときの第i番目の領域の形状偏差および温度分布偏差である。このとき、Nはクーラント噴射ノズル9の数に対応し、分割された圧延材2の各々の領域に対応するようにクーラント噴射ノズル9が設けられている。すなわち、圧延材2の第i番目の領域は、第i番目のクーラント噴射ノズル9が噴射するクーラントを受ける領域である。なお、添え字iの使用法は、本明細書において、以下、同様であり、重ねての説明を省略する。 Here, Δε i and ΔT i are a shape deviation and a temperature distribution deviation of the i-th region when the rolled material 2 is divided into N parts, for example, in the sheet width direction. At this time, N corresponds to the number of coolant injection nozzles 9 and the coolant injection nozzles 9 are provided so as to correspond to the respective regions of the divided rolled material 2. That is, the i-th region of the rolled material 2 is a region that receives the coolant that is injected by the i-th coolant injection nozzle 9. Note that the usage of the subscript i is the same in the present specification, and will not be described again.

機械的制御指令演算部53は、形状偏差Δεに基づいて、ロールベンダー70,71などの機械的な形状制御手段に対する制御情報を求め、求めた制御情報をその機械的な形状制御手段へ出力する。また、機械的制御指令演算部53は、設定された板厚などの情報に基づき、圧下位置制御装置6に対する制御情報を求め、求めた制御情報を圧下位置制御装置6へ出力する。また、圧延速度指令演算部52は、板温度偏差ΔTに基づき、圧延材2の圧延速度などを求め、求めた圧延速度などの情報を圧延ローラの回転駆動装置(図示せず)などに出力する。 The mechanical control command calculation unit 53 obtains control information for the mechanical shape control means such as the roll benders 70 and 71 based on the shape deviation Δε i and outputs the obtained control information to the mechanical shape control means. To do. Further, the mechanical control command calculation unit 53 obtains control information for the reduction position control device 6 based on information such as the set plate thickness and outputs the obtained control information to the reduction position control device 6. The rolling speed command calculation unit 52 obtains the rolling speed of the rolled material 2 based on the plate temperature deviation ΔT, and outputs information such as the obtained rolling speed to a rotation driving device (not shown) of the rolling roller. .

クーラント噴射指令演算部51は、形状偏差Δεと,温度分布偏差ΔTと、板温度偏差ΔTとを用いて、クーラントの噴射のON/OFF、クーラント流量などのクーラント制御情報を求め、求めたクーラント制御情報をクーラントバルブ8、クーラント噴射ノズル9などに出力する。 The coolant injection command calculation unit 51 uses the shape deviation Δε i , the temperature distribution deviation ΔT i, and the plate temperature deviation ΔT to obtain and obtain coolant control information such as ON / OFF of the coolant injection and the coolant flow rate. The coolant control information is output to the coolant valve 8, the coolant injection nozzle 9, and the like.

このように、本実施形態におけるクーラント噴射指令演算部51では、圧延材2の板形状と板温度および板温度分布とを同時に考慮して、クーラント噴射のON/OFFおよび流量を制御している。従って、本実施形態においては、圧延材2の板形状の精度を犠牲にすることなく、板温度を一定に保持することが可能になる。   As described above, the coolant injection command calculation unit 51 in the present embodiment controls the ON / OFF of the coolant injection and the flow rate in consideration of the plate shape, the plate temperature, and the plate temperature distribution of the rolled material 2 at the same time. Therefore, in this embodiment, it is possible to keep the plate temperature constant without sacrificing the accuracy of the plate shape of the rolled material 2.

続いて、図2を参照して、クーラント噴射指令演算部51の構成および動作についてさらに詳しく説明する。ここで、図2は、本実施形態における圧延制御装置の機能ブロックの構成例を示した図である。   Next, the configuration and operation of the coolant injection command calculation unit 51 will be described in more detail with reference to FIG. Here, FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of functional blocks of the rolling control device in the present embodiment.

図2に示すように、形状・温度偏差演算部54は、形状偏差演算部541と温度分布偏差演算部542とに分割されて構成される。形状偏差演算部541は、目標形状設定部55によって設定された目標形状の目標値と、形状検出ロール31を介して形状検出器32によって測定された形状データとを比較し、形状偏差Δεを演算する。また、温度分布偏差演算部542は、目標温度分布設定部56によって設定された板温度分布目標値と、板温度分布検出器41により測定された温度データとを比較し、温度分布偏差ΔTおよび板温度偏差ΔTを演算する。 As shown in FIG. 2, the shape / temperature deviation calculation unit 54 is divided into a shape deviation calculation unit 541 and a temperature distribution deviation calculation unit 542. The shape deviation calculation unit 541 compares the target value of the target shape set by the target shape setting unit 55 with the shape data measured by the shape detector 32 via the shape detection roll 31, and calculates the shape deviation Δε i . Calculate. Further, the temperature distribution deviation calculation unit 542 compares the plate temperature distribution target value set by the target temperature distribution setting unit 56 with the temperature data measured by the plate temperature distribution detector 41, and calculates the temperature distribution deviation ΔT i and The plate temperature deviation ΔT is calculated.

クーラント噴射指令演算部51は、クーラント噴射度合演算部511と、クーラント噴射ノズル制御情報設定部514と、ON比率演算部515と、クーラントバルブ制御部516とを含んで構成される。   The coolant injection command calculation unit 51 includes a coolant injection degree calculation unit 511, a coolant injection nozzle control information setting unit 514, an ON ratio calculation unit 515, and a coolant valve control unit 516.

クーラント噴射度合演算部511は、形状偏差演算部541で演算した形状偏差Δεと、温度分布偏差演算部542で演算した温度分布偏差ΔTとに基づき、噴射度合αを演算する。ここで、噴射度合αは、第i番目のクーラント噴射ノズル9がクーラントを噴射すべき度合を示した数値である。その数値を求める演算の詳細については、図3を用いて、別途、説明する。 The coolant injection degree calculation unit 511 calculates the injection degree α i based on the shape deviation Δε i calculated by the shape deviation calculation unit 541 and the temperature distribution deviation ΔT i calculated by the temperature distribution deviation calculation unit 542. Here, the injection degree α i is a numerical value indicating the degree to which the i-th coolant injection nozzle 9 should inject coolant. Details of the calculation for obtaining the numerical value will be described separately with reference to FIG.

ところで、本実施形態では、クーラント噴射ノズル9からのクーラントの噴射は、簡単のため、噴射のON/OFF制御だけで、噴射ONしたときの流量の制御はしないものとする。従って、すべてのi番目(i=1,…,N)のクーラント噴射ノズル9に対して、そのクーラント噴射ノズル9からのクーラントの噴射をONにするかOFFにするかを指示する必要がある。   By the way, in this embodiment, since the injection of the coolant from the coolant injection nozzle 9 is simple, the flow rate when the injection is turned on is not controlled only by the ON / OFF control of the injection. Therefore, it is necessary to instruct all the i-th (i = 1,..., N) coolant injection nozzles 9 to turn on or off the coolant injection from the coolant injection nozzles 9.

そこで、クーラント噴射ノズル制御情報設定部514は、クーラント噴射度合演算部511で求めた噴射度合αと、ON比率演算部515で演算したクーラントON比率とにより、各第i番目(i=1,…,N)のクーラント噴射ノズル9について、クーラント噴射のON/OFF制御情報を設定する。そのON/OFF制御情報を設定する簡単な方法は、例えば、次の通りである。 Therefore, the coolant injection nozzle control information setting unit 514 determines each i-th (i = 1, 1) based on the injection degree α i calculated by the coolant injection degree calculation unit 511 and the coolant ON ratio calculated by the ON ratio calculation unit 515. .., N), the coolant injection ON / OFF control information is set for the coolant injection nozzle 9. A simple method for setting the ON / OFF control information is, for example, as follows.

まず、噴射度合αを大きい順にソートする。そして、噴射度合αを大きいほうから順次抽出し、抽出した噴射度合αの数がクーラントON比率に達するまで噴射度合αを抽出する。ここで、抽出された噴射度合αを抽出噴射度合αと表わし、抽出されなかった噴射度合αを非抽出噴射度合αと表わす。そして、抽出噴射度合αに対応するj番目のクーラント噴射ノズル9からのクーラント噴射をONとし、非抽出噴射度合αに対応するk番目のクーラント噴射ノズル9からのクーラント噴射をOFFとする。 First, the injection degree α i is sorted in descending order. Then, sequentially extracted from the larger injection degree alpha i, the number of the extracted injected degree alpha i extracts the injected degree alpha i until a coolant ON ratio. Here, the extracted injected degree alpha i represents the extract jet degree alpha j, representing the not extracted injected degree alpha i and non-extracted injected degree alpha k. Then, the coolant injection from the j-th coolant injection nozzle 9 corresponding to the extraction injection degree α j is turned ON, and the coolant injection from the k-th coolant injection nozzle 9 corresponding to the non-extraction injection degree α k is turned OFF.

なお、ON比率演算部515は、N個のクーラント噴射ノズル9のうち噴射をONするノズルの比率(クーラントON比率)を、板温度偏差ΔT、圧延速度などを用いて所定の演算をして求める。その演算の方法は、クーラントON比率を板温度偏差ΔTと圧延速度との多次関数として定義し、その関数値を計算するものであってもよいし、ON比率を板温度偏差と圧延速度とに対してあらかじめ定めたデータテーブルをメモリに格納しておき、そのデータテーブルを参照することによって求めるものであってもよい。   The ON ratio calculation unit 515 obtains the ratio (coolant ON ratio) of the N coolant injection nozzles 9 that turns ON the injection by performing a predetermined calculation using the plate temperature deviation ΔT, the rolling speed, and the like. . The calculation method may be to define the coolant ON ratio as a multi-order function of the plate temperature deviation ΔT and the rolling speed, and to calculate the function value. The ON ratio may be calculated from the plate temperature deviation and the rolling speed. Alternatively, a predetermined data table may be stored in a memory and obtained by referring to the data table.

次に、クーラント噴射ノズル制御情報設定部514において設定されたクーラント噴射ノズル9に対するクーラント噴射のON/OFF制御情報は、ノズルON/OFF情報としてクーラントバルブ制御部516へ入力される。クーラントバルブ制御部516は、そのノズルON/OFF情報の入力を受け、クーラントバルブ8に対し、バルブの開または閉を操作するノズルON/OFF指令を出力する。   Next, the coolant injection ON / OFF control information for the coolant injection nozzle 9 set in the coolant injection nozzle control information setting unit 514 is input to the coolant valve control unit 516 as nozzle ON / OFF information. The coolant valve control unit 516 receives the nozzle ON / OFF information and outputs a nozzle ON / OFF command for opening or closing the valve to the coolant valve 8.

このとき、ノズルON指令を受けたj番目のクーラントバルブ8は、バルブを開き、j番目のクーラント噴射ノズル9からクーラントを噴射させる。また、ノズルOFF指令を受けたk番目のクーラントバルブ8は、バルブを閉じ、k番目のクーラント噴射ノズル9からからはクーラントの噴射を停止する。   At this time, the jth coolant valve 8 that has received the nozzle ON command opens the valve and injects the coolant from the jth coolant injection nozzle 9. Further, the kth coolant valve 8 that has received the nozzle OFF command closes the valve and stops the injection of coolant from the kth coolant injection nozzle 9.

図3は、本実施形態におけるクーラント噴射度合演算部の構成および動作の例を詳しく示した図である。図3に示すように、クーラント噴射度合演算部511は、クラス分け機構A,B,C,T(5111〜5114)、ファジィ推論部5115、噴射度合算出部5116を含んで構成される。   FIG. 3 is a diagram showing in detail an example of the configuration and operation of the coolant injection degree calculation unit in the present embodiment. As illustrated in FIG. 3, the coolant injection degree calculation unit 511 includes a classification mechanism A, B, C, T (5111 to 5114), a fuzzy inference unit 5115, and an injection degree calculation unit 5116.

クラス分け機構A,B,C(5111〜5113)は、形状偏差Δεを入力し、そのデータに基づき、形状の特徴をクラス分けする。すなわち、クラス分け機構A(5111)は形状が伸びている度合、クラス分け機構B(5112)は形状データが時間的に伸びる方向に変化している度合、クラス分け機構C(5113)は形状データが隣り合うゾーンのデータより大きい度合をクラス分けする。また、同様に、クラス分け機構T(5114)は、温度分布偏差ΔTを入力し、そのデータに応じ、温度分布の特徴をクラス分けする。 The classification mechanisms A, B, and C (5111-1113) receive the shape deviation Δε i and classify the shape features based on the data. That is, the classification mechanism A (5111) has a shape extending degree, the classification mechanism B (5112) has a shape data changing direction in time, and the classification mechanism C (5113) has a shape data. Classify the degree that is larger than the data of adjacent zones. Similarly, the classification mechanism T (5114) inputs the temperature distribution deviation ΔT i and classifies the characteristics of the temperature distribution according to the data.

クラス分け機構A,B,C,T(5111〜5114)におけるクラス分けは、メンバシップ関数を利用して行う。図4は、(a)がクラス分け機構Aで用いられるメンバシップ関数の例、(b)がクラス分け機構Bで用いられるメンバシップ関数の例、(c)がクラス分け機構Cで用いられるメンバシップ関数の例、(d)がクラス分け機構Tで用いられるメンバシップ関数の例を示した図である。   Classification in the classification mechanisms A, B, C, and T (5111 to 5114) is performed using a membership function. 4A shows an example of a membership function used in the classification mechanism A, FIG. 4B shows an example of a membership function used in the classification mechanism B, and FIG. 4C shows a member used in the classification mechanism C. FIG. 8D is a diagram showing an example of a ship function, and FIG. 8D is a diagram showing an example of a membership function used in the classification mechanism T.

図4(a)に示すように、クラス分け機構A(5111)は、A(=第i番目の領域の形状偏差Δε)に基づき、ANB,ANS,AZO,APS,APBの5つのメンバシップ関数を計算する。これらのメンバシップ関数は、いわば分類の確信度を表わす関数で、それぞれ、Aネガティブビッグ(ANB)、Aネガティブスモール(ANS)、Aゼロ(AZO)、Aポジティブスモール(APS)、Aポジティブビッグ(APB)と呼ばれる。 As shown in FIG. 4A, the classification mechanism A (5111) has five members ANB, ANS, AZO, APS, and APB based on A i (= the shape deviation Δε i of the i-th region). Calculate the ship function. These membership functions are functions representing the certainty of classification, and are, respectively, A negative big (ANB), A negative small (ANS), A zero (AZO), A positive small (APS), and A positive big ( Called APB).

なお、図4(a)において、各関数の値は、A≦aのとき、ANB=1で、他の関数値は0である。そして、Aがaを越すと、ANBは漸減し、代わって、ANSが漸増し、A=aのとき、ANB=0,ANS=1となる。さらに、Aがaを越すと、ANSは漸減し、代わって、AZOが漸増し、A=aのとき、ANS=0,AZO=1となる。以下、各関数の値は、同様に、図4(a)に示す通りである。 Incidentally, in FIG. 4 (a), the value of each function, when A ia 1, in ANB = 1, the other function value is zero. Then, when A i exceeds a 1 , ANB gradually decreases. Instead, ANS gradually increases. When A i = a 2 , ANG = 0 and ANS = 1. Further, when A i exceeds a 2 , ANS gradually decreases, and instead, AZO gradually increases. When A i = a 3 , ANS = 0 and AZO = 1. Hereinafter, the value of each function is similarly as shown in FIG.

同様に、図4(b)、(c)、(d)には、それぞれ、クラス分け機構B(5112)で用いられるメンバシップ関数BNB,BNS,BZO,BPS,BPBと、クラス分け機構C(5113)で用いられるメンバシップ関数CN,CZO,CPと、クラス分け機構T(5113)で用いられるメンバシップ関数TNB,TNS,TZO,TPS,TPBとが示されている。   Similarly, FIGS. 4B, 4C, and 4D show the membership functions BNB, BNS, BZO, BPS, and BPB used in the classification mechanism B (5112), and the classification mechanism C ( The membership functions CN, CZO, CP used in 5113) and the membership functions TNB, TNS, TZO, TPS, TPB used in the classification mechanism T (5113) are shown.

再度、図3の説明に戻る。クラス分け機構A,B,C,T(5111〜5114)は、分割された第i番目の領域ごとに、形状偏差Δεと温度分布偏差ΔTと以上に説明したメンバシップ関数とを用いて、各メンバシップ関数の値ANB,ANS,AZO,APS,APBと、BNB,BNS,BZO,BPS,BPBと、CN,CZO,CPと、TNB,TNS,TZO,TPS,TPBを計算する。 Returning to the description of FIG. 3 again. The classification mechanisms A, B, C, and T (5111 to 5114) use the shape deviation Δε i , the temperature distribution deviation ΔT i, and the membership function described above for each i-th divided area. , Membership function values ANB i , ANS i , AZO i , APS i , APB i , BNB i , BNS i , BZO i , BPS i , BPB i , CN i , CZO i , CP i , and TNB i , TNS i , TZO i , TPS i , TPB i are calculated.

このようにして計算された総計20のメンバシップ関数の値は、分割された第i番目の領域ごとに、ファジィ推論部5115へ入力される。ファジィ推論部5115は、分割された第i番目の領域ごとに、入力されたメンバシップ関数の値と、あらかじめメモリなどに格納されているファジィ推論の推論ルールデータベース5118とに基づき、代表確信度NB,NS,ZO,PS,PBを算出する。その算出は、例えば、次のようにして行う。 The total 20 membership function values calculated in this way are input to the fuzzy inference unit 5115 for each divided i-th region. The fuzzy inference unit 5115, for each i-th divided area, represents the representative certainty factor NB based on the input membership function value and the inference rule database 5118 for fuzzy inference stored in advance in a memory or the like. i , NS i , ZO i , PS i , and PB i are calculated. The calculation is performed as follows, for example.

図5は、本実施形態における推論ルールデータベースの例を示した図である。図5に示すように、推論ルールデータベース5118は、入力されるメンバシップ関数ごとに設定された代表メンバシップ関数を記載したテーブルである。ここで、“A=”は、クラス分け機構A(5111)からファジィ推論部5115へ入力されるメンバシップ関数であることを意味している。また、“B=”、“C=”、“T=”の意味も同様である。   FIG. 5 is a diagram showing an example of the inference rule database in the present embodiment. As shown in FIG. 5, the inference rule database 5118 is a table in which representative membership functions set for each input membership function are described. Here, “A =” means a membership function input from the classification mechanism A (5111) to the fuzzy inference unit 5115. The meanings of “B =”, “C =”, and “T =” are also the same.

ファジィ推論部5115は、次の推論ルールに従って、代表確信度(NB,NS,ZO,PS,PB)を求める。
(1)入力されたA,B,C,Tのメンバシップ関数のすべての組み合わせについて、それぞれ、推論ルールデータベース5118を参照し、代表メンバシップ関数(NB,NS,ZO,PS,PBのいずれか)を求める。
(2)(1)で求めた代表メンバシップ関数の値として、入力されたA,B,C,Tのメンバシップ関数の当該組み合わせにおける各関数値の最小値を与える。
(3)代表メンバシップ関数(NB,NS,ZO,PS,PB)それぞれについて、(2)で求めたそれぞれの代表メンバシップ関数の値の最大値を求め、代表確信度(NB,NS,ZO,PS,PB)とする。
The fuzzy inference unit 5115 obtains representative certainty factors (NB i , NS i , ZO i , PS i , PB i ) according to the following inference rules.
(1) For all combinations of input A, B, C, and T membership functions, the inference rule database 5118 is referred to, and any one of representative membership functions (NB, NS, ZO, PS, PB) )
(2) As the value of the representative membership function obtained in (1), the minimum value of each function value in the combination of the inputted A, B, C, T membership functions is given.
(3) For each representative membership function (NB, NS, ZO, PS, PB), the maximum value of each representative membership function obtained in (2) is obtained, and the representative certainty factor (NB i , NS i). , ZO i , PS i , PB i ).

例えば、ファジィ推論部5115に、次のような組み合わせのメンバシップ関数値が入力されたとする。
APB=0.8,APS=0.2,AZO=0,ANS=0,ANB=0
BPB=0.4,BPS=0.6,BZO=0,BNS=0,BNB=0
CP=1.0,CZO=0,CN=0
TPB=0.7,TPS=0.3,TZO=0,TNS=0,TNB=0
For example, it is assumed that the following combination of membership function values is input to the fuzzy inference unit 5115.
APB = 0.8, APS = 0.2, AZO = 0, ANS = 0, ANB = 0
BPB = 0.4, BPS = 0.6, BZO = 0, BNS = 0, BNB = 0
CP = 1.0, CZO = 0, CN = 0
TPB = 0.7, TPS = 0.3, TZO = 0, TNS = 0, TNB = 0

この場合の1つのA,B,C,Tの組み合わせに、
A=APB(0.8),B=BPB(0.4),C=CP(1.0),T=TPB(0.7)
(注:( )内の値は、その関数の値を表わす。以下の説明で同じ。)
がある。このとき、推論ルールデータベース5118(図5)を参照して、代表メンバシップ関数がPBであり、その代表メンバシップ関数(PB)の値は入力された関数値の最小値であるというルールから、PB=0.4が得られる。
In this case, one combination of A, B, C, and T
A = APB (0.8), B = BPB (0.4), C = CP (1.0), T = TPB (0.7)
(Note: The value in () represents the value of the function. The same applies in the following explanation.)
There is. At this time, referring to the inference rule database 5118 (FIG. 5), from the rule that the representative membership function is PB and the value of the representative membership function (PB) is the minimum value of the input function value, PB = 0.4 is obtained.

同様に、
A=APB(0.8),B=BPB(0.4),C=CP(1.0),T=TPS(0.3)
に対し、PB=0.3、
A=APB(0.8),B=BPS(0.6),C=CP(1.0),T=TPB(0.7)
に対し、PB=0.6、
A=APB(0.8),B=BPS(0.6),C=CP(1.0),T=TPS(0.3)
に対し、PB=0.3、
A=APS(0.2),B=BPB(0.4),C=CP(1.0),T=TPB(0.7)
に対し、PB=0.2、
A=APS(0.2),B=BPB(0.4),C=CP(1.0),T=TPS(0.3)
に対し、PB=0.2、
A=APS(0.2),B=BPS(0.6),C=CP(1.0),T=TPB(0.7)
に対し、PB=0.2、
A=APS(0.2),B=BPS(0.6),C=CP(1.0),T=TPS(0.3)
に対し、PB=0.2
が得られる。
Similarly,
A = APB (0.8), B = BPB (0.4), C = CP (1.0), T = TPS (0.3)
In contrast, PB = 0.3,
A = APB (0.8), B = BPS (0.6), C = CP (1.0), T = TPB (0.7)
PB = 0.6,
A = APB (0.8), B = BPS (0.6), C = CP (1.0), T = TPS (0.3)
In contrast, PB = 0.3,
A = APS (0.2), B = BPB (0.4), C = CP (1.0), T = TPB (0.7)
In contrast, PB = 0.2,
A = APS (0.2), B = BPB (0.4), C = CP (1.0), T = TPS (0.3)
In contrast, PB = 0.2,
A = APS (0.2), B = BPS (0.6), C = CP (1.0), T = TPB (0.7)
In contrast, PB = 0.2,
A = APS (0.2), B = BPS (0.6), C = CP (1.0), T = TPS (0.3)
In contrast, PB = 0.2
Is obtained.

さらに、同様に、他のすべてのA,B,C,Tの組み合わせについて推論ルールデータベース5118(図5)を参照して、代表メンバシップ関数およびその値を求める。本例の場合、他のすべてのA,B,C,Tの組み合わせについては、例えば、
A=APB(0.8),B=BPB(0.4),C=CN(0),T=TPS(0.3)
に対し、PB=0 となるように、入力されるメンバシップ関数の値のいずれかが0となるので、その代表メンバシップ関数の種類に関わらず、その関数値は0となる。従って、代表確信度(NB,NS,ZO,PS,PB)は、それぞれの関数値の最大値であるというルールにより、NB=NS=ZO=PS=0、PB=0.6となる。
Similarly, the representative membership function and its value are obtained with reference to the inference rule database 5118 (FIG. 5) for all other combinations of A, B, C, and T. In this example, for all other combinations of A, B, C, T,
A = APB (0.8), B = BPB (0.4), C = CN (0), T = TPS (0.3)
On the other hand, since any of the input membership function values is 0 so that PB = 0, the function value is 0 regardless of the type of the representative membership function. Therefore, according to the rule that the representative certainty factor (NB i , NS i , ZO i , PS i , PB i ) is the maximum value of each function value, NB i = NS i = ZO i = PS i = 0, PB i = 0.6.

以上に説明したクラス分け機構A,B,C,T(5111〜5114)およびファジィ推論部5115の処理は、すべてのi(i=1,…,N)について繰り返し行われる。   The processing of the classification mechanisms A, B, C, T (5111 to 5114) and the fuzzy inference unit 5115 described above is repeated for all i (i = 1,..., N).

次に、噴射度合算出部5116は、以上のようにして求められた代表確信度NB,NS,ZO,PS,PB(i=1,…,N)を用い、次に示す(式1)に従って、第i番目のクーラント噴射ノズル9に対する噴射度合αを算出する。なお、(式1)において、ρNB,ρNS,ρZO,ρPS,ρPBは、重み付けのための定数であり、例えば、ρNB=−2.0,ρNS=−1.0,ρZO=0.0,ρPS=1.0,ρPB=2.0のようにあらかじめ決めておく。 Next, the injection degree calculation unit 5116 uses the representative certainty factors NB i , NS i , ZO i , PS i , PB i (i = 1,..., N) obtained as described above, and shows the following. According to (Expression 1), the injection degree α i for the i-th coolant injection nozzle 9 is calculated. In (Equation 1), ρ NB , ρ NS , ρ ZO , ρ PS , ρ PB are constants for weighting, for example, ρ NB = −2.0, ρ NS = −1.0, It is determined in advance such that ρ ZO = 0.0, ρ PS = 1.0, ρ PB = 2.0.

Figure 0004589850
Figure 0004589850

以上のように噴射度合算出部5116で算出された噴射度合α(i=1,…,N)は、クーラント噴射ノズル制御情報設定部514へ送付され、噴射度合α(i=1,…,N)を受けたクーラント噴射ノズル制御情報設定部514は、前記したようにして、どのクーラント噴射ノズル9のクーラントの噴射をONするかを設定する。そして、その設定に基づきノズルON/OFF情報が生成され、生成されたノズルON/OFF情報はクーラントバルブ制御部516へ入力される。クーラントバルブ制御部516は、入力されたノズルON/OFF情報に基づきクーラントバルブ8に対し、バルブの開または閉を操作するノズルON/OFF指令を出力する(図2参照)。 The injection degree α i (i = 1,..., N) calculated by the injection degree calculation unit 5116 as described above is sent to the coolant injection nozzle control information setting unit 514, and the injection degree α i (i = 1,...). , N), the coolant injection nozzle control information setting unit 514 sets which coolant injection nozzle 9 is turned on as described above. Then, nozzle ON / OFF information is generated based on the setting, and the generated nozzle ON / OFF information is input to the coolant valve control unit 516. The coolant valve control unit 516 outputs a nozzle ON / OFF command for opening / closing the valve to the coolant valve 8 based on the input nozzle ON / OFF information (see FIG. 2).

以上のように、本実施形態においては、形状検出器32によって検出された圧延材2の板形状と、板温度分布検出器41によって検出された圧延材2の板温度および板幅方向の温度分布の特徴を、クラス分け機構A,B,C,T(5111〜5114)によって圧延材2の板幅方向に分割された領域ごとにメンバシップ関数の値として数値化する。そして、そのメンバシップ関数の値とあらかじめ定められた推論ルールデータベース5118とに基づき、圧延材2の板形状および板温度分布が目標形状設定部55および目標温度分布設定部56で設定した目標形状および目標温度分布に近づくように、分割された領域ごとにクーラントを噴射すべき程度を示す噴射度合αを求め、その噴射度合αに基づき、クーラントの噴射のON/OFFを設定している。従って、本実施形態においては、クーラント噴射ノズル9からのクーラントの噴射制御によって、圧延材2の板形状と板温度分布とを同時に制御することが実現されていることになる。 As described above, in the present embodiment, the plate shape of the rolled material 2 detected by the shape detector 32, the plate temperature of the rolled material 2 detected by the plate temperature distribution detector 41, and the temperature distribution in the plate width direction. Are classified into numerical values as membership function values for each region divided in the sheet width direction of the rolled material 2 by the classification mechanisms A, B, C, and T (5111 to 5114). Then, based on the value of the membership function and a predetermined inference rule database 5118, the plate shape and plate temperature distribution of the rolled material 2 are the target shape set by the target shape setting unit 55 and the target temperature distribution setting unit 56, and An injection degree α i indicating the degree to which the coolant should be injected is obtained for each of the divided regions so as to approach the target temperature distribution, and ON / OFF of the coolant injection is set based on the injection degree α i . Therefore, in the present embodiment, it is realized to simultaneously control the plate shape and the plate temperature distribution of the rolled material 2 by controlling the injection of the coolant from the coolant injection nozzle 9.

(第2の実施形態)
続いて、図6〜図9を参照しながら本発明の第2の実施形態について説明する。図6は、第2の実施形態における圧延制御装置の機能ブロックの構成例を示した図である。
(Second Embodiment)
Subsequently, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration example of functional blocks of the rolling control device according to the second embodiment.

図6に示すように、第2の実施形態における圧延制御装置5aは、ハードウエア的には、CPUとメモリとを備えたコンピュータによって構成され、また、機能的には、目標形状設定部55、目標温度分布設定部56、形状・温度偏差演算部54、クーラント噴射指令演算部51aなどの機能ブロックによって構成される。第1の実施形態との差異は、クーラント噴射指令演算部51aだけである。また、圧延制御装置5aが適用される圧延機1の構成(図1参照)も第1の実施形態と同じである。以下、第1の実施形態と同じ構成要素には同じ符号を付し、その機能などの説明を省略する。   As shown in FIG. 6, the rolling control device 5a in the second embodiment is configured by a computer including a CPU and a memory in terms of hardware, and functionally, a target shape setting unit 55, It comprises functional blocks such as a target temperature distribution setting unit 56, a shape / temperature deviation calculation unit 54, and a coolant injection command calculation unit 51a. The difference from the first embodiment is only the coolant injection command calculation unit 51a. Moreover, the structure (refer FIG. 1) of the rolling mill 1 with which the rolling control apparatus 5a is applied is also the same as 1st Embodiment. In the following, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and descriptions of the functions and the like are omitted.

図6において、クーラント噴射指令演算部51aは、クーラント噴射度合演算部A(511a)と,クーラント噴射度合演算部B(511b)と、クーラント噴射ノズル制御情報設定部514aと、ON比率演算部515と、クーラントバルブ制御部516とを含んで構成される。ここで、クーラント噴射度合演算部A(511a)とクーラント噴射度合演算部B(511b)とは基本的には同じ構成をしており、図示を省略するが、それぞれ、図3に示したクラス分け機構A,B,C(5111〜5113)と、ファジィ推論部5115と、推論ルールデータベース5118と噴射度合算出部5116と同様の構成要素を含んで構成される。   In FIG. 6, the coolant injection command calculation unit 51a includes a coolant injection degree calculation unit A (511a), a coolant injection degree calculation unit B (511b), a coolant injection nozzle control information setting unit 514a, an ON ratio calculation unit 515, And a coolant valve control unit 516. Here, the coolant injection degree calculation unit A (511a) and the coolant injection degree calculation unit B (511b) basically have the same configuration and are omitted from the illustration, but are classified into the classifications shown in FIG. Mechanisms A, B, and C (5111-1113), a fuzzy inference unit 5115, an inference rule database 5118, and an injection degree calculation unit 5116 are configured to include the same components.

このとき、クーラント噴射度合演算部A(511a)は、形状偏差Δεを入力し、図3のクラス分け機構A,B,C(5111〜5113)と同様のクラス分け機構(図示せず)により、その形状偏差Δεの特徴を、形状が伸びている度合(SA)、形状データが時間的に伸びる方向に変化している度合(SB)、形状データが隣り合う領域のデータより大きい度合(SC)それぞれについてクラス分けする。クラス分けの結果は、図4に示した形状偏差Δεについての15個のメンバシップ関数の値ANB,ANS,AZO,APS,APB,BNB,BNS,BZO,BPS,BPB,CN,CZO,CPとして求められる。 At this time, the coolant injection degree calculation unit A (511a) inputs the shape deviation Δε i and uses a classification mechanism (not shown) similar to the classification mechanisms A, B, and C (5111 to 5113) in FIG. The shape deviation Δε i is characterized by the degree to which the shape is extended (SA), the degree to which the shape data is changing in the direction of time extension (SB), and the degree to which the shape data is larger than the data in the adjacent region ( SC) Classify each. As a result of classification, 15 membership function values ANB i , ANS i , AZO i , APS i , APB i , BNB i , BNS i , BZO i , BPS for the shape deviation Δε i shown in FIG. i , BPB i , CN i , CZO i , CP i are obtained.

次に、クーラント噴射度合演算部A(511a)は、図3のファジィ推論部5115と同様のファジィ推論部(図示せず)により、第1の実施形態の場合と同様の推論ルールおよび推論ルールデータベースに従って形状偏差Δεについての代表確信度(SNB,SNS,SZO,SPS,SPB)を求める。ここで、図7は、このときに使用される推論ルールデータベースの例を示した図である。 Next, the coolant injection degree calculation unit A (511a) uses a fuzzy inference unit (not shown) similar to the fuzzy inference unit 5115 in FIG. 3 to provide the same inference rules and inference rule database as in the first embodiment. The representative certainty factor (SNB i , SNS i , SZO i , SPS i , SPB i ) for the shape deviation Δε i is obtained according to Here, FIG. 7 is a diagram showing an example of the inference rule database used at this time.

クーラント噴射度合演算部A(511a)において、これらクラス分け機構およびファジィ推論部での処理は、すべてのi(i=1,…,N)について繰り返し行われる。   In the coolant injection degree calculation unit A (511a), the processing in the classification mechanism and the fuzzy inference unit is repeated for all i (i = 1,..., N).

次に、クーラント噴射度合演算部A(511a)は、噴射度合演算部5116と同様の噴射度合演算部(図示せず)により、先に求めた代表確信度SNB,SNS,SZO,SPS,SPB(i=1,…,N)を用いて、(式2)を計算し、第i番目のクーラント噴射ノズル9に対する形状偏差による噴射度合αSiを算出する(i=1,…,N)。なお、(式2)において、ρSNB,ρSNS,ρSZO,ρSPS,ρSPBは、重み付けのための定数であり、例えば、ρSNB=−2.0,ρSNS=−1.0,ρSZO=0.0,ρSPS=1.0,ρSPB=2.0のようにあらかじめ決めておく。 Next, the coolant injection degree calculation unit A (511a) uses the same injection degree calculation unit (not shown) as the injection degree calculation unit 5116 to obtain the representative certainty factors SNB i , SNS i , SZO i , SPS previously obtained. i, SPB i (i = 1, ..., N) using a (formula 2) is calculated to calculate the i-th injection degree alpha Si by the shape deviation of the coolant injection nozzle 9 (i = 1, ... , N). Note that in Equation (2), ρ SNB, ρ SNS , ρ SZO, ρ SPS, ρ SPB is a constant for weighting, for example, ρ SNB = -2.0, ρ SNS = -1.0, It is determined in advance such that ρ SZO = 0.0, ρ SPS = 1.0, ρ SPB = 2.0.

Figure 0004589850
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一方、クーラント噴射度合演算部B(511b)は、温度分布偏差ΔTを入力し、図3のクラス分け機構A,B,C(5111〜5113)と同様のクラス分け機構(図示せず)により、その温度分布偏差ΔTの特徴を、温度偏差が大きい度合(TA=ΔT)、温度偏差の時間微分の大きい度合(SB=ΔT/dt)、温度偏差が隣り合う領域の温度偏差より大きい度合(SC=ΔT・(ΔTi−1+ΔTi;1)/2)それぞれについてクラス分けする。クラス分けの結果は、図4に示した形状偏差Δεについての15個のメンバシップ関数と同様のメンバシップ関数の値ANB,ANS,AZO,APS,APB,BNB,BNS,BZO,BPS,BPB,CN,CZO,CPとして求められる。 On the other hand, coolant application degree calculation unit B (511b) receives the temperature distribution deviation [Delta] T i, classification mechanism A in FIG. 3, B, the C (from 5,111 to 5,113) and the same classification mechanism (not shown) The characteristics of the temperature distribution deviation ΔT i are as follows: the degree to which the temperature deviation is large (TA = ΔT i ), the degree to which the time derivative of the temperature deviation is large (SB = ΔT i / dt), and the temperature deviation in the region where the temperature deviation is adjacent. For each of the large degrees (SC = ΔT i · (ΔT i-1 + ΔT i; 1 ) / 2), classification is performed. As a result of the classification, membership function values ANB i , ANS i , AZO i , APS i , APB i , BNB i , BNS are similar to the 15 membership functions for the shape deviation Δε i shown in FIG. i, BZO i, BPS i, BPB i, CN i, CZO i, is determined as the CP i.

次に、クーラント噴射度合演算部B(511b)は、図3のファジィ推論部5115と同様のファジィ推論部(図示せず)により、第1の実施形態の場合と同様の推論ルールおよび推論ルールデータベースに従って温度分布偏差ΔTについての代表確信度(TNB,TNS,TZO,TPS,TPB)を求める。ここで、図8は、このときに使用される推論ルールデータベースの例を示した図である。 Next, the coolant injection degree calculation unit B (511b) uses the same fuzzy inference unit (not shown) as the fuzzy inference unit 5115 in FIG. The representative certainty factor (TNB i , TNS i , TZO i , TPS i , TPB i ) for the temperature distribution deviation ΔT i is obtained. Here, FIG. 8 is a diagram showing an example of the inference rule database used at this time.

クーラント噴射度合演算部B(511b)において、これらクラス分け機構およびファジィ推論部での処理は、すべてのi(i=1,…,N)について繰り返し行われる。   In the coolant injection degree calculation unit B (511b), the processing in the classification mechanism and the fuzzy inference unit is repeated for all i (i = 1,..., N).

次に、クーラント噴射度合演算部B(511b)は、噴射度合演算部5116と同様の噴射度合演算部(図示せず)により、先に求めた代表確信度TNB,TNS,TZO,TPS,TPB(i=1,…,N)を用いて、(式3)を計算し、第i番目のクーラント噴射ノズル9に対する板温度偏差による噴射度合αTiを算出する(i=1,…,N)。なお、(式3)において、ρTNB,ρTNS,ρTZO,ρTPS,ρTPBは、重み付けのための定数であり、例えば、ρTNB=−2.0,ρTNS=−1.0,ρTZO=0.0,ρTPS=1.0,ρTPB=2.0のようにあらかじめ決めておく。 Next, the coolant injection degree calculation unit B (511b) uses the same injection degree calculation unit (not shown) as the injection degree calculation unit 5116 to obtain the representative certainty factors TNB i , TNS i , TZO i , TPS previously obtained. (Equation 3) is calculated using i and TPB i (i = 1,..., N), and an injection degree α Ti due to a plate temperature deviation with respect to the i-th coolant injection nozzle 9 is calculated (i = 1, ..., N). In (Expression 3), ρ TNB , ρ TNS , ρ TZO , ρ TPS , ρ TPB are constants for weighting, for example, ρ TNB = −2.0, ρ TNS = −1.0, ρ TZO = 0.0, ρ TPS = 1.0, ρ TPB = 2.0 are determined in advance.

Figure 0004589850
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続いて、クーラント噴射ノズル制御情報設定部514aは、以上のようにして求めた形状偏差による噴射度合αSiと温度分布偏差による噴射度合αTiとを用い、(式4)に従って統合した噴射度合αを算出する(i=1,…,N)。なお、(式4)において、G,Gは重み付け定数である。この重み付け定数G,Gは、後記するように、形状偏差Δε、温度分布偏差ΔTを用いて所定の評価関数を計算し、その値に基づき、手動または自動にて、適宜、変更することができる。 Subsequently, the coolant injection nozzle control information setting unit 514a uses the injection degree α Si based on the shape deviation obtained as described above and the injection degree α Ti based on the temperature distribution deviation, and integrates the injection degree α according to (Equation 4). i is calculated (i = 1,..., N). Note that in Equation (4), G S, G T is a weighting constant. As will be described later, the weighting constants G S and G T are calculated as required by calculating a predetermined evaluation function using the shape deviation Δε i and the temperature distribution deviation ΔT i and manually or automatically based on the calculated values. can do.

Figure 0004589850
Figure 0004589850

次に、クーラント噴射ノズル制御情報設定部514aは、統合した噴射度合αと、ON比率演算部515で演算したクーラントON比率とにより、各第i番目(i=1,…,N)のクーラント噴射ノズル9について、クーラント噴射のON/OFF制御情報(ノズルON/OFF情報)を生成する。生成されたノズルON/OFF情報は、クーラントバルブ制御部516へ入力される。クーラントバルブ制御部516は、入力されたノズルON/OFF情報に基づき、バルブの開または閉を操作するノズルON/OFF指令をクーラントバルブ8へ出力する。 Next, the coolant injection nozzle control information setting unit 514a determines each i-th (i = 1,..., N) coolant based on the integrated injection degree α i and the coolant ON ratio calculated by the ON ratio calculation unit 515. For the injection nozzle 9, the coolant injection ON / OFF control information (nozzle ON / OFF information) is generated. The generated nozzle ON / OFF information is input to the coolant valve control unit 516. The coolant valve control unit 516 outputs to the coolant valve 8 a nozzle ON / OFF command for operating the valve to open or close based on the input nozzle ON / OFF information.

以上のようにして、第2の実施形態においても、クーラント噴射ノズル9からのクーラントの噴射制御によって、圧延材2の板形状と板温度分布とを同時に制御することが実現されている。しかも、(式4)における重み付け定数G,Gを、適宜、変更することによって、クーラント噴射制御への板形状の影響の度合と板温度分布の影響の度合とを調節することができる。 As described above, also in the second embodiment, the plate shape and the plate temperature distribution of the rolled material 2 are simultaneously controlled by the coolant injection control from the coolant injection nozzle 9. Moreover, the weighting constants G S in Equation (4), the G T, as appropriate, by changing, it is possible to adjust the degree of influence of the degree and the plate temperature distribution of the plate shape of the impact of the coolant injection control.

なお、(式4)における重み付け定数G,Gを手動または自動で変更する方法は、次の通りである。 Incidentally, how to change manually or automatically weighted constant G S, the G T in Equation (4) is as follows.

クーラント噴射ノズル制御情報設定部514aは、形状偏差Δεおよび温度分布偏差ΔTを用いて、(式5)に示す評価関数Jを計算する。ここで、WShapeおよび WTempは、それぞれ、形状偏差Δεおよび板温度偏差ΔTの重み付け定数であり、ΔTaveは、温度分布偏差ΔTの平均値である。また、iminは2〜3などの数、imaxはN−1,N−2などの数であり、評価関数Jは、圧延材2の両端の影響を除外して計算される。 The coolant injection nozzle control information setting unit 514a calculates an evaluation function J shown in (Expression 5) using the shape deviation Δε i and the temperature distribution deviation ΔT i . Here, W Shape and W Temp are weighting constants of the shape deviation Δε i and the plate temperature deviation ΔT i , respectively, and ΔT ave is an average value of the temperature distribution deviation ΔT i . Further, i min is a number such as 2-3, i max is a number such as N-1, N-2, and the evaluation function J is calculated by excluding the influence of both ends of the rolled material 2.

Figure 0004589850
Figure 0004589850

このとき、評価関数Jの値は、形状偏差Δεの影響が大きい場合には、正の数になり、温度分布偏差ΔTの影響が大きい場合には、負の数になる。そこで、評価関数Jの値に応じて、手動により、適宜、重み付け定数G,Gを決定する。 At this time, the value of the evaluation function J becomes a positive number when the influence of the shape deviation Δε i is large, and becomes a negative number when the influence of the temperature distribution deviation ΔT i is large. Therefore, depending on the value of the evaluation function J, manually as appropriate weighting constants G S, determines the G T.

また、重み付け定数G,Gを自動で決定するには、例えば、図9に示すように評価関数Jの値に対する重み付け定数G,Gのメンバシップ関数をあらかじめ用意しておく。すなわち、クーラント噴射ノズル制御情報設定部514aは、評価関数Jを計算後、そのJの値を用いて重み付け定数G,Gのメンバシップ関数を計算し、得られたそれぞれのメンバシップ関数の値を、重み付け定数G,Gの値とする。 Further, the weighting constants G S, in automatically determining the G T is, for example, weighted constant G S against the value of the evaluation function J as shown in FIG. 9, in advance prepared membership function G T. That is, the coolant injection nozzle control information setting unit 514a is evaluated after calculation function J, weighted constant G S with the value of the J, calculates the membership function of G T, each resulting membership functions values, weighted constant G S, the value of G T.

なお、図9において、実線は重み付け定数Gのメンバシップ関数、一点鎖線は重み付け定数Gのメンバシップ関数を表している。これらのメンバシップ関数は、折れ線で表示しているが、G+G=1を満たすものであれば、曲線で表示される関数であってもよい。また、ここでは評価関数Jは、形状偏差Δεと温度分布偏差ΔTの2乗平均の差としているが、形状偏差の大きさと温度偏差の大きさを比較できる関数であれば、どのような関数を用いてもよい。 In FIG. 9, the solid line represents the membership function of the weighting constant G S , and the alternate long and short dash line represents the membership function of the weighting constant G T. These membership functions are indicated by broken lines, but may be functions indicated by curves as long as G S + G T = 1 is satisfied. In this case, the evaluation function J is a difference between the mean square of the shape deviation Δε i and the temperature distribution deviation ΔT i , but any function can be used as long as the shape deviation can be compared with the temperature deviation. A function may be used.

以上のようにして、クーラント噴射ノズル制御情報設定部514aは、評価関数Jを計算し、その値に応じて、重み付け定数G,Gのメンバシップ関数を計算することにより、人手の介入なしに、重み付け定数G,Gの値を求めることができる。 As described above, the coolant injection nozzle control information setting unit 514a is an evaluation function J is calculated, according to the value, weighted constant G S, by calculating a membership function G T, manpower without intervention , the weighted constant G S, it is possible to determine the value of G T.

なお、以上に示した第1および第2の実施形態における圧延制御装置5,5aは、板温度分布検出器41および形状検出ロール31が圧延ロールの出側に設けられた圧延機1に適用されているが、板温度分布検出器41および形状検出ロール31の少なくとも一方が圧延ロールの入側に設けられた圧延機にも適用可能である。   In addition, the rolling control apparatuses 5 and 5a in the first and second embodiments described above are applied to the rolling mill 1 in which the plate temperature distribution detector 41 and the shape detection roll 31 are provided on the exit side of the rolling roll. However, the present invention can also be applied to a rolling mill in which at least one of the plate temperature distribution detector 41 and the shape detection roll 31 is provided on the entry side of the rolling roll.

本発明の圧延制御装置が適用される圧延機の概略構成の例を示した図である。It is the figure which showed the example of schematic structure of the rolling mill with which the rolling control apparatus of this invention is applied. 第1の実施形態における圧延制御装置の機能ブロックの構成例を示した図である。It is the figure which showed the structural example of the functional block of the rolling control apparatus in 1st Embodiment. 第1の実施形態におけるクーラント噴射度合演算部の構成および動作の例を詳しく示した図である。It is the figure which showed in detail the example of a structure and operation | movement of the coolant injection degree calculating part in 1st Embodiment. 第1の実施形態において、(a)クラス分け機構Aで用いられるメンバシップ関数の例、(b)クラス分け機構Bで用いられるメンバシップ関数の例、(c)クラス分け機構Cで用いられるメンバシップ関数の例、(d)クラス分け機構Tで用いられるメンバシップ関数の例を示した図である。In the first embodiment, (a) an example of a membership function used in the classification mechanism A, (b) an example of a membership function used in the classification mechanism B, and (c) a member used in the classification mechanism C. FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a ship function, and (d) an example of a membership function used in the classification mechanism T. 第1の実施形態における推論ルールデータベースの例を示した図である。It is the figure which showed the example of the inference rule database in 1st Embodiment. 第2の実施形態における圧延制御装置の機能ブロックの構成例を示した図である。It is the figure which showed the structural example of the functional block of the rolling control apparatus in 2nd Embodiment. 第2の実施形態において形状偏差による噴射度合αSiを算出するときに使用される推論ルールデータベースの例を示した図である。It is the figure which showed the example of the inference rule database used when calculating the injection degree (alpha) Si by a shape deviation in 2nd Embodiment. 第2の実施形態において温度分布偏差による噴射度合αTiを算出するときに使用される推論ルールデータベースの例を示した図である。It is the figure which showed the example of the inference rule database used when calculating the injection degree (alpha) Ti by temperature distribution deviation in 2nd Embodiment. 第2の実施形態において重み付け定数G,Gを自動で決定するときに使用されるメンバシップ関数の例を示した図である。Weighted constant G S in the second embodiment, a diagram showing an example of membership functions used in determining automatically the G T.

符号の説明Explanation of symbols

1 圧延機
2 圧延材
5,5a 圧延制御装置
6 圧下位置制御装置
8 クーラントバルブ
9 クーラント噴射ノズル
31 形状検出ロール
32 形状検出器
41 板温度分布検出器
51,51a クーラント噴射指令演算部
52 圧延速度指令演算部
53 機械的制御指令演算部
54 形状・温度偏差演算部
55 目標形状設定部
56 目標温度分布設定部
70,71 ロールベンダー
75 ワークロール
76 中間ロール
77 バックアップロール
511,511a,511b クーラント噴射度合演算部
514,514a クーラント噴射ノズル制御情報設定部
515 ON比率演算部
516 クーラントバルブ制御部
541 形状偏差演算部
542 温度分布偏差演算部
5115 ファジィ推論部
5116 噴射度合算出部
5118 推論ルールデータベース
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rolling mill 2 Rolled material 5,5a Rolling control apparatus 6 Rolling-down position control apparatus 8 Coolant valve 9 Coolant injection nozzle 31 Shape detection roll 32 Shape detector 41 Plate temperature distribution detector 51, 51a Coolant injection command calculating part 52 Rolling speed command Calculation unit 53 Mechanical control command calculation unit 54 Shape / temperature deviation calculation unit 55 Target shape setting unit 56 Target temperature distribution setting unit 70, 71 Roll bender 75 Work roll 76 Intermediate roll 77 Backup roll 511, 511a, 511b Calculation of coolant injection degree 514, 514a Coolant injection nozzle control information setting unit 515 ON ratio calculation unit 516 Coolant valve control unit 541 Shape deviation calculation unit 542 Temperature distribution deviation calculation unit 5115 Fuzzy inference unit 5116 Injection degree calculation unit 5118 Inference rule database Source

Claims (8)

圧延材を圧延するワークロールと、
前記圧延材の板幅方向に前記ワークロールに沿って設けられ、前記ワークロールおよび前記圧延材に向かって冷却材を噴射する冷却材噴射手段と、
前記ワークロールの近傍に設けられ、前記圧延材の板幅方向の形状を検出する形状検出手段と、
前記ワークロールの近傍に設けられ、前記圧延材の板幅方向の温度分布を検出する温度分布検出手段と
を少なくとも備えた圧延機に対する圧延制御装置であって、
前記形状検出手段によって検出された前記圧延材の板幅方向の形状と前記圧延材のあらかじめ設定された板幅方向の目標形状とを演算して、形状偏差を求める形状偏差演算手段と、
前記温度分布検出手段によって検出された前記圧延材の板幅方向の温度分布と前記圧延材のあらかじめ設定された板幅方向の目標温度分布とを演算して、温度分布偏差を求める温度分布偏差演算手段と、
前記形状偏差演算手段によって求められた形状偏差と、前記温度分布偏差手段によって求められた温度分布偏差とを演算して、前記冷却材噴射手段が冷却材を噴射すべき度合を表わした冷却材噴射度合の板幅方向の分布を求める冷却材噴射度合演算手段と、
前記冷却材噴射度合演算手段によって求められた冷却材噴射度合の板幅方向の分布に基づき、前記冷却材噴射手段が冷却材を噴射するための制御情報を設定する冷却材噴射制御情報設定手段と、
前記冷却材噴射制御情報設定手段によって設定された制御情報に基づき、前記冷却材噴射手段に対し冷却材の噴射を指令する冷却材噴射指令手段と
を備えたことを特徴とする圧延制御装置。
A work roll for rolling the rolled material;
Coolant injection means that is provided along the work roll in the plate width direction of the rolled material, and injects a coolant toward the work roll and the rolled material,
A shape detecting means provided in the vicinity of the work roll and detecting the shape of the rolled material in the plate width direction;
A rolling control device for a rolling mill, which is provided near the work roll and includes at least a temperature distribution detecting means for detecting a temperature distribution in the sheet width direction of the rolled material,
A shape deviation calculating means for calculating a shape deviation by calculating a shape in the sheet width direction of the rolled material detected by the shape detecting means and a preset target shape in the sheet width direction of the rolled material;
Temperature distribution deviation calculation for calculating a temperature distribution deviation by calculating a temperature distribution in the sheet width direction of the rolled material detected by the temperature distribution detecting means and a preset target temperature distribution in the sheet width direction of the rolled material. Means,
Coolant injection that represents the degree to which the coolant injection means should inject the coolant by calculating the shape deviation obtained by the shape deviation calculation means and the temperature distribution deviation obtained by the temperature distribution deviation means. A coolant injection degree calculating means for obtaining a distribution of the degree in the plate width direction;
A coolant injection control information setting means for setting control information for the coolant injection means to inject the coolant based on a distribution in the plate width direction of the coolant injection degree obtained by the coolant injection degree calculation means; ,
A rolling control device comprising: coolant injection command means for commanding coolant injection to the coolant injection means based on control information set by the coolant injection control information setting means.
前記冷却材噴射度合演算手段は、
前記圧延材の板幅方向に区分された領域ごとの前記形状偏差および前記温度分布偏差の少なくとも一方について、所定のメンバシップ関数によりクラス分けを行い、そのときのメンバシップ関数の値を決定するクラス分け手段と、
前記クラス分け手段によって決定されたメンバシップ関数の値と、あらかじめ定められた推論ルールとに基づき、前記区分された領域の当該領域に対して冷却材を噴射する確信度を求めるファジィ推論手段と、
前記ファジィ推論手段によって求められた確信度に基づき、前記区分された領域の当該領域に対する冷却材噴射度合を算出する噴射度合算出手段と
を含んで構成されたことを特徴とする請求項1に記載の圧延制御装置。
The coolant injection degree calculation means is
A class for classifying at least one of the shape deviation and the temperature distribution deviation for each region divided in the sheet width direction of the rolled material by a predetermined membership function, and determining a value of the membership function at that time Dividing means,
A fuzzy inference means for obtaining a certainty factor for injecting coolant to the area of the divided area based on a value of the membership function determined by the classification means and a predetermined inference rule;
The injection degree calculation means for calculating a coolant injection degree for the area of the divided area based on the certainty factor obtained by the fuzzy inference means. Rolling control device.
前記冷却材噴射度合演算手段において、前記形状偏差に基づく冷却材噴射度合と前記温度分布偏差に基づく冷却材噴射度合とをそれぞれ独立して求めておき、
前記独立して求めた前記形状偏差に基づく冷却材噴射度合と前記温度分布偏差に基づく冷却材噴射度合との加重平均をとる手段
を、さらに、備えたことを特徴とする請求項2に記載の圧延制御装置。
In the coolant injection degree calculation means, the coolant injection degree based on the shape deviation and the coolant injection degree based on the temperature distribution deviation are obtained independently,
The means for calculating a weighted average of the coolant injection degree based on the independently obtained shape deviation and the coolant injection degree based on the temperature distribution deviation is further provided. Rolling control device.
前記形状偏差および前記温度分布偏差に基づき所定の評価関数の値を求め、その評価関数の値に応じて前記加重平均をとるときの重み付け定数を決定する手段
を、さらに、備えたことを特徴とする請求項3に記載の圧延制御装置。
Means for obtaining a value of a predetermined evaluation function based on the shape deviation and the temperature distribution deviation, and determining a weighting constant for taking the weighted average according to the value of the evaluation function; The rolling control device according to claim 3.
圧延材を圧延するワークロールと、
前記圧延材の板幅方向に前記ワークロールに沿って設けられ、前記ワークロールおよび前記圧延材に向かって冷却材を噴射する冷却材噴射手段と、
前記ワークロールの近傍に設けられ、前記圧延材の板幅方向の形状を検出する形状検出手段と、
前記ワークロールの近傍に設けられ、前記圧延材の板幅方向の温度分布を検出する温度分布検出手段と
を少なくとも備えた圧延機に対する圧延制御方法であって、
前記圧延機を制御する圧延制御装置が、
前記形状検出手段によって検出された前記圧延材の板幅方向の形状と前記圧延材のあらかじめ設定された板幅方向の目標形状とを演算して、形状偏差を求める形状偏差演算ステップと、
前記温度分布検出手段によって検出された前記圧延材の板幅方向の温度分布と前記圧延材のあらかじめ設定された板幅方向の目標温度分布とを演算して、温度分布偏差を求める温度分布偏差演算ステップと、
前記形状偏差演算ステップで求められた形状偏差と、前記温度分布偏差ステップで求められた温度分布偏差とを演算して、前記冷却材噴射手段が冷却材を噴射すべき度合を表わした冷却材噴射度合の板幅方向の分布を求める冷却材噴射度合演算ステップと、
前記冷却材噴射度合演算ステップで求められた冷却材噴射度合の板幅方向の分布に基づき、前記冷却材噴射手段が冷却材を噴射するための制御情報を設定する冷却材噴射制御情報設定ステップと、
前記冷却材噴射制御情報設定ステップで設定された制御情報に基づき、前記冷却材噴射手段に対し冷却材の噴射を指令する冷却材噴射指令ステップと
を実行することを特徴とする圧延制御方法。
A work roll for rolling the rolled material;
Coolant injection means that is provided along the work roll in the plate width direction of the rolled material, and injects a coolant toward the work roll and the rolled material,
A shape detecting means provided in the vicinity of the work roll and detecting the shape of the rolled material in the plate width direction;
A rolling control method for a rolling mill provided at least with a temperature distribution detecting means provided in the vicinity of the work roll and detecting a temperature distribution in the sheet width direction of the rolled material,
A rolling control device for controlling the rolling mill,
A shape deviation calculating step for calculating a shape deviation by calculating a shape in the sheet width direction of the rolled material detected by the shape detecting means and a preset target shape in the sheet width direction of the rolled material;
Temperature distribution deviation calculation for calculating a temperature distribution deviation by calculating a temperature distribution in the sheet width direction of the rolled material detected by the temperature distribution detecting means and a preset target temperature distribution in the sheet width direction of the rolled material. Steps,
Coolant injection representing the degree to which the coolant injection means should inject coolant by calculating the shape deviation obtained in the shape deviation calculation step and the temperature distribution deviation obtained in the temperature distribution deviation step. A coolant injection degree calculation step for obtaining a distribution of the degree in the plate width direction;
A coolant injection control information setting step for setting control information for the coolant injection means to inject the coolant based on the distribution in the plate width direction of the coolant injection degree obtained in the coolant injection degree calculation step; ,
And a coolant injection command step for commanding coolant injection to the coolant injection means based on the control information set in the coolant injection control information setting step.
前記冷却材噴射度合演算ステップは、
前記圧延材の板幅方向に区分された領域ごとの前記形状偏差および前記温度分布偏差の少なくとも一方について、所定のメンバシップ関数によりクラス分けを行い、そのときのメンバシップ関数の値を決定するクラス分けステップと、
前記クラス分けステップによって決定されたメンバシップ関数の値と、あらかじめ定められた推論ルールとに基づき、前記区分された領域の当該領域に対して冷却材を噴射する確信度を求めるファジィ推論ステップと、
前記ファジィ推論ステップによって求められた確信度に基づき、前記区分された領域の当該領域に対する冷却材噴射度合を算出する噴射度合算出ステップと
を含んで構成されたことを特徴とする請求項5に記載の圧延制御方法。
The coolant injection degree calculation step includes:
A class for classifying at least one of the shape deviation and the temperature distribution deviation for each region divided in the sheet width direction of the rolled material by a predetermined membership function, and determining a value of the membership function at that time Dividing step,
A fuzzy inference step for determining a certainty of injecting coolant to the region of the divided region based on the value of the membership function determined by the classification step and a predetermined inference rule;
The injection degree calculation step of calculating a coolant injection degree for the region of the divided region based on the certainty factor obtained by the fuzzy inference step. Rolling control method.
前記圧延制御装置は、
前記冷却材噴射度合演算ステップにおいて、前記形状偏差に基づく冷却材噴射度合と前記温度分布偏差に基づく冷却材噴射度合とをそれぞれ独立して求めておき、
前記独立して求めた前記形状偏差に基づく冷却材噴射度合と前記温度分布偏差に基づく冷却材噴射度合との加重平均をとるステップ
を、さらに、実行することを特徴とする請求項6に記載の圧延制御方法。
The rolling control device
In the coolant injection degree calculation step, a coolant injection degree based on the shape deviation and a coolant injection degree based on the temperature distribution deviation are obtained independently,
The step of taking a weighted average of the coolant injection degree based on the independently obtained shape deviation and the coolant injection degree based on the temperature distribution deviation is further executed. Rolling control method.
前記圧延制御装置は、
前記形状偏差および前記温度分布偏差に基づき所定の評価関数の値を求め、その評価関数の値に応じて前記加重平均をとるときの重み付け定数を決定するステップ
を、さらに、実行することを特徴とする請求項7に記載の圧延制御方法。
The rolling control device
The step of obtaining a value of a predetermined evaluation function based on the shape deviation and the temperature distribution deviation and determining a weighting constant when taking the weighted average according to the value of the evaluation function is further executed. The rolling control method according to claim 7.
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