JP6900866B2 - Rolling schedule creation device, rolling schedule creation method, and program - Google Patents
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Description
本発明は、圧延スケジュール作成装置、圧延スケジュール作成方法、およびプログラムに関し、特に、タンデム圧延機で圧延される被圧延材の圧延スケジュールを作成するために用いて好適なものである。 The present invention relates to a rolling schedule making apparatus, a rolling schedule making method, and a program, and is particularly suitable for use in making a rolling schedule of a material to be rolled to be rolled by a tandem rolling mill.
タンデム圧延機で板材を圧延する際には、各圧延スタンドの出側の板形状を一定の範囲に収めつつ、最終段の圧延スタンド(最下流の圧延スタンド)の出側の板クラウンを製品の許容範囲に収めることが求められる。各圧延スタンドの入側および出側の板クラウン比率が大きく異なると、板材の板幅方向の各位置における伸び率の差によって、板形状が悪くなり、安定通板に支障をきたすこととなる。 When rolling a plate material with a tandem rolling mill, the plate crown on the outlet side of the final stage rolling stand (the most downstream rolling stand) is used as the product while keeping the plate shape on the outlet side of each rolling stand within a certain range. It is required to be within the permissible range. If the plate crown ratios on the entry side and the exit side of each rolling stand are significantly different, the plate shape deteriorates due to the difference in the elongation ratio at each position in the plate width direction of the plate material, which hinders stable plate passage.
このため、各圧延スタンドのクラウン・形状制御端を適切に設定することが必要となる。各圧延スタンドのクラウン・形状制御端として、例えば、ロールベンダが用いられる。ロールベンダでは、ワークロールのドライブサイドとワークサイドのそれぞれにロールベンディング力を付与する。これにより、板クラウンおよび形状(伸差率等)を制御することができる。 Therefore, it is necessary to appropriately set the crown and shape control ends of each rolling stand. For example, a roll bender is used as the crown / shape control end of each rolling stand. In the roll vendor, roll bending force is applied to each of the drive side and the work side of the work roll. Thereby, the plate crown and the shape (elongation ratio, etc.) can be controlled.
しかしながら、望ましい板クラウン・形状を実現する際に、各圧延スタンドのクラウン・形状制御端の制御能力が不足する場合がある。このような場合には、板厚スケジュール(各圧延スタンドの出側板厚のスケジュール)を変更することにより、各圧延スタンドの圧延荷重を変更して、望ましい板クラウン・形状に近づけることが可能である。このような技術として、特許文献1に記載の技術がある。特許文献1では、目標板クラウンおよび目標板形状にするためのロールベンディング力を求め、それがハードウェア制約条件を満足しない場合には、板厚修正値と、板クラウンおよび板形状についての評価関数を用い、制約条件下で目標板クラウンおよび目標板形状に近づけるための板厚修正量を求める方法が開示されている。ここで特許文献1では、以下の(1)式の評価関数φを用いる。
However, in order to realize the desired plate crown / shape, the control ability of the crown / shape control end of each rolling stand may be insufficient. In such a case, it is possible to change the rolling load of each rolling stand and bring it closer to the desired plate crown / shape by changing the plate thickness schedule (schedule of the protruding side plate thickness of each rolling stand). .. As such a technique, there is a technique described in
(1)式において、C*は、目標板クラウンである。Cn 0は、最終段の圧延スタンドの出側における板クラウンである。Δhjは、圧延スタンドjの板厚修正値である。αhj iは、板厚修正値の、最終段の圧延スタンドの出側における板クラウンに対する影響係数である。尚、板厚修正量Δhjの最適解(評価関数φを最小にする板厚修正量Δhj)は2次計画法を用いて求めることができる。 In equation (1), C * is the target plate crown. C n 0 is a plate crown on the exit side of the rolling stand in the final stage. Δh j is a plate thickness correction value of the rolling stand j. α hj i is the influence coefficient of the plate thickness correction value on the plate crown on the exit side of the rolling stand in the final stage. The optimum solution of the plate thickness correction amount Δh j (the plate thickness correction amount Δh j that minimizes the evaluation function φ) can be obtained by using a quadratic programming method.
ここで、(1)式の評価関数φは、以下の(2)式のように変形することができる。すなわち、(1)式の評価関数φは、板厚の修正による板クラウンの変化を考慮した、最終段の圧延スタンドの出側における板クラウンCnと、目標クラウンC*との差の二乗で表される。 Here, the evaluation function φ of Eq. (1) can be transformed as shown in Eq. (2) below. That is, the evaluation function φ in Eq. (1) is the square of the difference between the plate crown C n on the exit side of the rolling stand in the final stage and the target crown C * , taking into account the change in the plate crown due to the correction of the plate thickness. expressed.
このように、特許文献1に記載の技術では、板クラウンの予測値と目標値の偏差のみを評価としている。このため、(1)式の評価関数φを用いて得られた板厚修正量Δhjの最適解が、操業上望ましい板厚修正量にならない可能性がある。さらに、ほぼ同一の圧延条件であっても、大きく異なる板厚スケジュールが得られる可能性がある。したがって、(1)式の評価関数φを用いて算出された板厚修正量Δhjから得られる板厚スケジュールが、過去の経験に基づく板厚スケジュールからかけ離れたものになる可能性がある。
As described above, in the technique described in
このことが操業上、どのような影響を与えるのかを説明すると、まず、板厚スケジュールが変更されると、各圧延スタンドの圧下量が変わるために圧延荷重が変化する。また、各圧延スタンドの入側と出側のマスフロー(板厚と板幅と板速度の積)を一定にするためには、圧延速度を変更する必要が生じる。このような圧延荷重と圧延速度の変化によって圧延に伴う発熱量や冷却による抜熱量が変わるために、板温度も変化する。板温度が変化すると、材料の塑性特性の変化によって圧延荷重が変わることになる。これらの基本的な圧延条件の変更により、その他、様々な圧延条件も変わってくる。そうすると、これらの圧延条件の変化に合わせて各圧延スタンドの設定を修正する必要が生じ、その修正量が大きい場合、品質のばらつきを増大させる要因となる。さらに、オペレータは、今回のスケジュール対象の板材と同様の材料を圧延した際の過去の経験を元に、圧延スタンドの設定の修正を行って、圧延の安定や品質の確保を行う。しかしながら、過去の圧延時と圧延条件が大きく異なる場合にはその経験を生かすことができず、適切な修正を行うことが難しくなる。 Explaining how this affects the operation, first, when the plate thickness schedule is changed, the rolling load changes because the rolling amount of each rolling stand changes. Further, in order to make the mass flow (product of plate thickness, plate width and plate speed) on the entry side and the exit side of each rolling stand constant, it is necessary to change the rolling speed. Since the amount of heat generated by rolling and the amount of heat removed by cooling change due to such changes in rolling load and rolling speed, the plate temperature also changes. When the plate temperature changes, the rolling load changes due to the change in the plastic properties of the material. Due to these changes in basic rolling conditions, various other rolling conditions will also change. Then, it becomes necessary to correct the setting of each rolling stand according to the change of these rolling conditions, and when the correction amount is large, it becomes a factor that increases the variation in quality. Furthermore, the operator corrects the setting of the rolling stand based on the past experience when rolling the same material as the plate material to be scheduled this time, and secures the stability and quality of rolling. However, if the rolling conditions are significantly different from those in the past rolling, the experience cannot be utilized and it becomes difficult to make appropriate corrections.
本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、ほぼ同一の圧延条件から得られる板厚スケジュールや、過去の経験に基づく板厚スケジュールからかけ離れないような板厚スケジュールを基に適切な板クラウンおよび形状の制御を行うことができるようにすることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and is based on a plate thickness schedule obtained from substantially the same rolling conditions and a plate thickness schedule that is not far from the plate thickness schedule based on past experience. The purpose is to enable proper control of the plate crown and shape.
本発明の圧延スケジュール作成装置は、タンデム圧延機を構成する複数の圧延スタンドにおける板クラウン・形状制御端の操作によって変更される前記圧延スタンドの出側における板クラウンの量である板クラウン制御量と、前記圧延スタンドにおける出側板厚とを含む圧延スケジュールを作成する圧延スケジュール作成装置であって、最終段の前記圧延スタンドの出側における板クラウンの許容範囲または目標値を規定する第1の制約式と、前記圧延スタンドの出側における被圧延材の形状の許容範囲を前記複数の圧延スタンドのそれぞれについて規定する第2の制約式と、前記板クラウン制御量の許容範囲を前記複数の圧延スタンドのそれぞれについて規定する第3の制約式を含む制約式を設定する制約式設定手段と、前記最終段の圧延スタンドを除く前記圧延スタンドの出側板厚の、理想板厚からの修正量を小さくすることを目的とする評価関数を設定する評価関数設定手段と、前記制約式を満足する範囲で、前記評価関数の値が最小または最大になるときの、前記最終段の圧延スタンドを除く前記圧延スタンドの出側板厚の、理想板厚からの修正量と、前記複数の圧延スタンドにおける前記板クラウン制御量を数理計画法による最適化計算を行うことにより導出する最適計算手段と、前記最適計算手段により導出された、前記最終段の圧延スタンドを除く前記圧延スタンドの出側板厚の、理想板厚からの修正量と、前記理想板厚とに基づいて、前記圧延スタンドにおける出側板厚を板厚スケジュールとして作成する板厚スケジュール作成手段と、を有することを特徴とする。 The rolling schedule creating apparatus of the present invention includes a plate crown control amount, which is the amount of plate crown on the exit side of the rolling stand, which is changed by the operation of the plate crown and shape control ends in a plurality of rolling stands constituting the tandem rolling mill. A first constraint equation that defines a permissible range or target value of a plate crown on the output side of the rolling stand in the final stage, which is a rolling schedule creation device that creates a rolling schedule including the thickness of the output side plate of the rolling stand. A second constraint equation that defines the permissible range of the shape of the material to be rolled on the outlet side of the rolling stand for each of the plurality of rolling stands, and the permissible range of the plate crown control amount of the plurality of rolling stands. The amount of correction from the ideal plate thickness of the constraint formula setting means for setting the constraint formula including the third constraint formula specified for each and the outer plate thickness of the rolling stand excluding the rolling stand of the final stage is reduced. An evaluation function setting means for setting an evaluation function for the purpose of, and a rolling stand excluding the final stage rolling stand when the value of the evaluation function becomes the minimum or maximum within the range satisfying the constraint equation. The optimum calculation means for deriving the correction amount of the output side plate thickness from the ideal plate thickness and the plate crown control amount at the plurality of rolling stands by performing an optimization calculation by a mathematical programming method, and deriving by the optimum calculation means. Based on the amount of correction from the ideal plate thickness of the outer plate thickness of the rolling stand excluding the rolling stand of the final stage and the ideal plate thickness, the outer plate thickness of the rolling stand is used as the plate thickness schedule. It is characterized by having a plate thickness schedule creating means to be created.
本発明の圧延スケジュール作成方法は、タンデム圧延機を構成する複数の圧延スタンドにおける板クラウン・形状制御端の操作によって変更される前記圧延スタンドの出側における板クラウンの量である板クラウン制御量と、前記圧延スタンドにおける出側板厚とを含む圧延スケジュールを作成する圧延スケジュール作成方法であって、最終段の前記圧延スタンドの出側における板クラウンの許容範囲または目標値を規定する第1の制約式と、前記圧延スタンドの出側における被圧延材の形状の許容範囲を前記複数の圧延スタンドのそれぞれについて規定する第2の制約式と、前記板クラウン制御量の許容範囲を前記複数の圧延スタンドのそれぞれについて規定する第3の制約式を含む制約式を設定する制約式設定工程と、前記最終段の圧延スタンドを除く前記圧延スタンドの出側板厚の、理想板厚からの修正量を小さくすることを目的とする評価関数を設定する評価関数設定工程と、前記制約式を満足する範囲で、前記評価関数の値が最小または最大になるときの、前記最終段の圧延スタンドを除く前記圧延スタンドの出側板厚の、理想板厚からの修正量と、前記複数の圧延スタンドにおける前記板クラウン制御量を数理計画法による最適化計算を行うことにより導出する最適計算工程と、前記最適計算工程により導出された、前記最終段の圧延スタンドを除く前記圧延スタンドの出側板厚の、理想板厚からの修正量と、前記理想板厚とに基づいて、前記圧延スタンドの出側板厚を板厚スケジュールとして作成する板厚スケジュール作成工程と、を有することを特徴とする。 The method for creating a rolling schedule of the present invention includes a plate crown control amount, which is the amount of plate crown on the exit side of the rolling stand, which is changed by operating the plate crown and shape control ends in a plurality of rolling stands constituting the tandem rolling mill. A first constraint formula for creating a rolling schedule including the thickness of the output side plate of the rolling stand, which defines an allowable range or a target value of a plate crown on the output side of the rolling stand in the final stage. A second constraint equation that defines the permissible range of the shape of the material to be rolled on the outlet side of the rolling stand for each of the plurality of rolling stands, and the permissible range of the plate crown control amount of the plurality of rolling stands. The amount of correction from the ideal plate thickness of the constraint formula setting step of setting the constraint formula including the third constraint formula specified for each and the outer plate thickness of the rolling stand excluding the rolling stand of the final stage is reduced. The evaluation function setting process for setting the evaluation function for the purpose of, and the rolling stand excluding the final stage rolling stand when the value of the evaluation function becomes the minimum or the maximum within the range satisfying the constraint equation. The optimum calculation process for deriving the correction amount of the output side plate thickness from the ideal plate thickness and the plate crown control amount at the plurality of rolling stands by performing an optimization calculation by a mathematical programming method, and deriving by the optimum calculation process. Based on the amount of correction from the ideal plate thickness of the outer plate thickness of the rolling stand excluding the rolling stand of the final stage and the ideal plate thickness, the outer plate thickness of the rolling stand is set as the plate thickness schedule. It is characterized by having a plate thickness schedule creation process to be created.
本発明のプログラムは、前記圧延スケジュール作成装置の各手段としてコンピュータを機能させることを特徴とする。 The program of the present invention is characterized in that a computer functions as each means of the rolling schedule making apparatus.
本発明によれば、ほぼ同一の圧延条件から得られる板厚スケジュールや、過去の経験に基づく板厚スケジュールからかけ離れないような板厚スケジュールを基に適切な板クラウンおよび形状の制御を行うことができる。 According to the present invention, it is possible to control an appropriate plate crown and shape based on a plate thickness schedule obtained from substantially the same rolling conditions and a plate thickness schedule that does not deviate from the plate thickness schedule based on past experience. it can.
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。尚、各図では、表記の都合上、構成の一部を省略化及び簡略化している。また、各図に示すxyz座標は、方向を示すものであり、各図におけるxyz座標の原点は同じである(各図に示した位置にxyz座標の原点があるわけではない)。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In each figure, for convenience of notation, a part of the configuration is omitted and simplified. Further, the xyz coordinates shown in each figure indicate a direction, and the origin of the xyz coordinates in each figure is the same (the origin of the xyz coordinates does not exist at the position shown in each figure).
(第1の実施形態)
まず、第1の実施形態を説明する。
<熱間圧延設備の概略構成>
図1は、熱間圧延設備の概略構成の一例を示した図である。
図1において、熱間圧延設備は、粗圧延機10と、仕上圧延機20と、ランアウトテーブル30と、と、コイル巻き取り装置40と、を有する。
(First Embodiment)
First, the first embodiment will be described.
<Outline configuration of hot rolling equipment>
FIG. 1 is a diagram showing an example of a schematic configuration of a hot rolling equipment.
In FIG. 1, the hot rolling equipment includes a
粗圧延機10は、図示しない加熱炉により加熱され、熱間圧延ラインに供給されたスラブAを粗圧延し、被圧延材であるシートバーBを形成するためのものである。
仕上圧延機20は、複数の圧延スタンド(図1に示す例では7台の圧延スタンドF1〜F7)によりシートバーBを連続的に仕上げ圧延し、ストリップCを形成するためのものである。
タンデム圧延機を構成する各圧延スタンドF1〜F7には、ロードセル21a〜21gと、油圧圧下機構22a〜22gと、ロールベンダ23a〜23gとが設けられている。
ロードセル21a〜21gは、シートバーBが圧延スタンドF1〜F7の上下のワークロールの間を通過して圧延されるときに生じる圧延荷重を測定する。
油圧圧下機構22a〜22gは、圧延スタンドF1〜F7により圧延される際のシートバーBの圧下位置を調整する。
The
The
Each rolling stand F1 to F7 constituting the tandem rolling mill is provided with load cells 21a to 21g, a
The load cells 21a to 21g measure the rolling load generated when the sheet bar B passes between the upper and lower work rolls of the rolling stands F1 to F7 and is rolled.
The
尚、図1では、圧延スタンドF1〜F7の上側にロードセル21a〜21gが配置され、圧延スタンドF1〜F7の下側に油圧圧下機構22a〜22gが配置されている場合を例に挙げて示す。しかしながら、ロードセル21a〜21gと油圧圧下機構22a〜22gの配置は図1に示すものに限定されない。例えば、圧延スタンドF1〜F7の下側にロードセル21a〜21gが配置され、圧延スタンドF1〜F7の上側に油圧圧下機構22a〜22gが配置されてもよい。また、圧延スタンドF1〜F7の上側と下側の双方にロードセル21a〜21gが配置されていてもよい。
In FIG. 1, a case where the load cells 21a to 21g are arranged on the upper side of the rolling stands F1 to F7 and the
ロールベンダ23a〜23gは、ワークロールの端部の軸受(チョック)に対して、油圧シリンダによってロールベンディング力(ベンダ力、ベンダ圧ともいう)を付与し、ワークロールに生じているたわみを矯正する。本実施形態では、ロールベンダ23a〜23gがクラウン・形状制御端の一例である。
図2は、圧延スタンドF1〜F7に作用する圧延荷重と、ワークロールに付与するロールベンディング力の方向の一例を概念的に示す図である。
The roll benders 23a to 23g apply a roll bending force (also referred to as a bender force or a bender pressure) to a bearing (chock) at the end of the work roll by a hydraulic cylinder to correct the deflection generated in the work roll. .. In this embodiment, roll benders 23a to 23g are examples of crown / shape control ends.
FIG. 2 is a diagram conceptually showing an example of the directions of the rolling load acting on the rolling stands F1 to F7 and the roll bending force applied to the work roll.
図2に示す白抜きの矢印線で示す方向が、圧延スタンドF1〜F7に作用する圧延荷重の方向である。また、黒両矢印線で示す方向が、ワークロールに付与するロールベンディング力の方向である。図2に示すように、ロールベンディング力は、ワークロールの両端のそれぞれにおいて付与される。このように、ワークロールの両端部のうち、図1に示すロールベンダ23a〜23gが設けられている側の端部とは反対側の端部にもロールベンダが設けられている。 The direction indicated by the white arrow line shown in FIG. 2 is the direction of the rolling load acting on the rolling stands F1 to F7. The direction indicated by the black double-headed arrow line is the direction of the roll bending force applied to the work roll. As shown in FIG. 2, the roll bending force is applied to each of both ends of the work roll. As described above, the roll bender is also provided at both ends of the work roll on the side opposite to the end on the side where the roll benders 23a to 23g shown in FIG. 1 are provided.
ロールベンダ23a〜23gは、例えば、インクリーズベンダとディグリーズベンダとを有する。インクリーズベンダは、上下のワークロールの軸受間の距離を広げる方向にロールベンディング力(曲げ力)を付与する。ディクリーズベンダは、上下のワークロールの軸受間を狭める方向にロールベンディング力(曲げ力)を付与する。 The roll vendors 23a to 23g include, for example, an increase vendor and a degree vendor. The increase bender applies a roll bending force (bending force) in a direction of increasing the distance between the bearings of the upper and lower work rolls. The decrease vendor applies a roll bending force (bending force) in a direction that narrows the space between the bearings of the upper and lower work rolls.
この他、各圧延スタンドF1〜F7には、ロードリレーがそれぞれ設けられている。圧延スタンドF1〜F7に備わっているロードリレーは、シートバーBの先端が圧延スタンドF1〜F7に噛み込むとオンし、シートバーBの尾端が圧延スタンドF1〜F7から抜けるとオフする。
また、仕上圧延機20の各圧延スタンドF1〜F7のワークロールに近接する位置には、ワークロールを冷却する不図示の冷却スプレーが設けられている。
In addition, load relays are provided on the rolling stands F1 to F7, respectively. The load relay provided on the rolling stands F1 to F7 turns on when the tip of the seat bar B bites into the rolling stands F1 to F7, and turns off when the tail end of the seat bar B comes out of the rolling stands F1 to F7.
Further, a cooling spray (not shown) for cooling the work roll is provided at a position close to the work roll of each rolling stand F1 to F7 of the
ランアウトテーブル30は、仕上圧延機20により仕上げ圧延されたストリップCを冷却するためのものである。
コイル巻き取り装置40は、一般にコイラーと称されるものであり、ランアウトテーブル30により冷却されたストリップCを巻き取るためのものである。
The run-out table 30 is for cooling the strip C that has been finish-rolled by the
The
<圧延スケジュール作成装置300>
本実施形態の圧延スケジュール作成装置300は、このような熱間圧延設備で熱間圧延される被圧延材(シートバーB)の各圧延スタンドF1〜F6の出側板厚と、ロールベンダ23a〜23gで付与するロールベンディング力を、当該被圧延材の圧延前に導出する。
<Rolling
The rolling
図3は、圧延スケジュール作成装置300の機能的な構成の一例を示す図である。圧延スケジュール作成装置300のハードウェアは、例えば、CPU、ROM、RAM、HDD、および各種のインターフェースを備える情報処理装置や、専用のハードウェアを用いることにより実現される。また、図4は、圧延スケジュール作成装置300の処理の一例を説明するフローチャートである。
FIG. 3 is a diagram showing an example of a functional configuration of the rolling
[データ格納部301]
データ格納部301は、熱間圧延設備における操業実績データと設備データを記憶する。ここでは、各種の操業実績データおよび設備データのうち、後述する理想板厚スケジュール取得部303で理想板厚スケジュールを作成する際に使用する操業実績データおよび設備データを記憶する。
[Data storage unit 301]
The
操業実績データは、例えば、各圧延スタンドF1〜F7のそれぞれについての、入側板厚、出側板厚、圧延荷重、板温度、および板速度(ワークロールの回転速度)を含む。これらのデータが材料区分(被圧延材の材質)毎に操業実績データとしてデータ格納部301により記憶される。また、設備データは、各圧延スタンドF1〜F7のそれぞれについての、ワークロールのロール径、ワークロールおよびバックアップロールに生じているクラウンを含む。
The operation performance data includes, for example, the entry side plate thickness, the exit side plate thickness, the rolling load, the plate temperature, and the plate speed (rotational speed of the work roll) for each of the rolling stands F1 to F7. These data are stored in the
[操業基準取得部302、ステップS401]
操業基準取得部302は、クラウン・形状制御端における制御量の基準値を取得する。前述したように本実施形態では、クラウン・形状制御端はロールベンダ23a〜23gである。したがって、操業基準取得部302は、各圧延スタンドF1〜F7におけるロールベンディング力の基準値を取得する。各圧延スタンドF1〜F7におけるロールベンディング力の基準値は、材料区分(被圧延材の材質)毎の値である。
[Operation
The operation
操業基準取得部302は、例えば、過去の操業実績から得られる各圧延スタンドF1〜F7におけるロールベンディング力の代表値(例えば平均値)を、各圧延スタンドF1〜F7におけるロールベンディング力の基準値として取得することができる。この場合、各圧延スタンドF1〜F7におけるロールベンディング力の基準値は、固定値になる。
The operation
また、操業基準取得部302は、ロジックを用いて、各圧延スタンドF1〜F7におけるロールベンディング力の基準値を計算してもよい。例えば、特許文献2に記載のように、被圧延材の板形状の通板限界値を考慮して、各圧延スタンドF1〜F7におけるロールベンディング力(クラウン・形状制御端における制御量)を計算し、計算した値を、各圧延スタンドF1〜F7におけるロールベンディング力の基準値とすることができる。
尚、以下の説明では、各圧延スタンドF1〜F7におけるロールベンディング力の基準値を必要に応じて、ロールベンディング力の基準値または単に基準値と略称する。
Further, the operation
In the following description, the reference value of the roll bending force in each rolling stand F1 to F7 is abbreviated as the reference value of the roll bending force or simply the reference value, if necessary.
[理想板厚スケジュール取得部303、ステップS402]
理想板厚スケジュール取得部303は、データ格納部301に記憶されている操業実績データおよび設備データと、操業基準取得部302により得られた各圧延スタンドFiにおけるロールベンディング力の基準値とを用いて、各圧延スタンドFiの望ましい出側板厚を示す理想板厚スケジュールh0iを導出する。理想板厚スケジュールh0iは、材料区分(被圧延材の材質)毎に導出される。ここで、添字iは、圧延スタンドを識別するための変数であり、圧延スタンドの総数をnとすると、1〜nの整数となり、上流側の圧延スタンドであるほど、小さな値が与えられる。図1に示す例では、7基の圧延スタンドF1〜F7があるので、圧延スタンドの総数nは7であり、圧延スタンドF1、F2、・・・、F7に対し、1、2、・・・、7が変数iの値としてそれぞれ与えられる。
[Ideal plate thickness
The ideal plate thickness
理想板厚スケジュール取得部303は、例えば、データ格納部301に記憶されている操業実績データおよび設備データと、操業基準取得部302により得られた各圧延スタンドFiにおけるロールベンディング力の基準値とを用いて、各圧延スタンドFiにおける望ましい圧延荷重のバランス(例えば、最も大きな圧延荷重の値を「1」としたときの各圧延スタンドFiにおける望ましい圧延荷重の値)を求め、求めた圧延荷重のバランスに近い(望ましくは一致する)圧延荷重のバランスとなるときの、各圧延スタンドF1〜F7の出側板厚を、理想板厚スケジュールh0iとして材料区分毎に導出する。
尚、理想板厚スケジュール取得部303は、理想板厚スケジュールh0iを導出せずに、外部装置で導出された理想板厚スケジュールh0iを取得してもよい。また、理想板厚スケジュールh0iが過去の知見等が得られている場合には、その理想板厚スケジュールh0iを用いてもよい。
The ideal plate thickness
The ideal plate thickness
[モデルパラメータ導出部304、ステップS403]
モデルパラメータ導出部304は、理想板厚スケジュール取得部303で得られた理想板厚スケジュールh0iを各圧延スタンドFiの出側板厚hiとして、圧延モデルを用いて、基準圧延荷重P0iと、出側板厚hから圧延荷重Pへの影響係数(∂P/∂h)iと、入側板厚Hから圧延荷重Pへの影響係数(∂P/∂H)iとを導出する。
[Model
The model
基準圧延荷重P0iは、熱間圧延設備に対して現在適用されている板厚スケジュール(板厚スケジュールを変更しない)で圧延する場合の各圧延スタンドFiの圧延荷重である。尚、ここで用いる圧延モデルは、例えば、非特許文献1に記載の技術を用いることにより構築することができるので、ここでは、その詳細な説明を省略する。
The reference rolling load P0 i is the rolling load of each rolling stand Fi when rolling with the plate thickness schedule (without changing the plate thickness schedule) currently applied to the hot rolling equipment. Since the rolling model used here can be constructed by using, for example, the technique described in
また、モデルパラメータ導出部304は、圧延モデルと、操業基準取得部302により得られた各圧延スタンドF1〜F7におけるロールベンディング力の基準値とを用いて、基準板クラウンC0i、基準伸差率ε0iを導出する。基準板クラウンC0iは、圧延スタンドFiにおけるロールベンディング力が基準値である場合の板クラウンCiである。また、基準伸差率ε0iは、圧延スタンドFiにおけるロールベンディング力が基準値である場合の伸差率εiである。
尚、ここで用いる圧延モデルも、例えば、非特許文献1に記載の技術を用いることにより構築することができるので、ここでは、その詳細な説明を省略する。
Further, the model
Since the rolling model used here can also be constructed by using, for example, the technique described in
図5は、板クラウンCi(図5(a))と伸差率εi(図5(b))の一例を説明する図である。
図5(a)は、被圧延材(シートバーB)を、その板厚方向に沿って切った断面を示す。
図5(a)において、板クラウンCiは板幅方向の中央における板厚hiから、クラウン定義点501における板厚diを減算した値(=hi−di)である。板クラウンCiを板幅方向の中央における板厚hiで割った値(=Ci/hi)が板クラウン比率になる。クラウン定義点501は、板幅方向(x軸方向)の板端側の位置(板幅方向の端部からXmmの位置(Xは0以上の値))である。
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a plate crown C i (FIG. 5 (a)) and an elongation ratio ε i (FIG. 5 (b)).
FIG. 5A shows a cross section of the material to be rolled (sheet bar B) cut along the plate thickness direction.
In FIG. 5 (a), the strip crown C i from a thickness h i at the center of the plate width direction is a value obtained by subtracting the thickness d i of the crown defining point 501 (= h i -d i) . Divided by the thickness h i a sheet crown C i at the center of the plate width direction (= C i / h i) is plate crown ratio. The
図5(b)は、被圧延材(シートバーB)を仮想的に板の長手方向(y軸方向)に基準長さLだけ切り出したものを、y軸に沿って細く裁断し(図5(b)の点線)、z軸方向に表れる板波をx−y平面上に伸ばしたイメージを描いたものである。被圧延材(シートバーB)の板形状は板長さが板幅方向で異なることに起因するので、図5(b)では板形状が長手方向(y軸方向)の伸び差Δlとして表現され、伸差率εiは、伸び差Δlを基準長さLで割った値(=Δl/L)である。図5(b)に示すように被圧延材(シートバーB)が耳波である場合、クラウン定義点501における板長さは、被圧延材(シートバーB)の板幅方向の中央の位置における板長さより長く、伸び差Δlはその差である。一方、被圧延材(シートバーB)が中伸びである場合、クラウン定義点501における板長さは、被圧延材(シートバーB)の板幅方向の中央の位置における板長さより短く、伸び差Δlはその差である。尚、図5(b)に示すように被圧延材(シートバーB)が耳波である場合、伸び差Δlは正の値を示す。一方、被圧延材(シートバーB)が中伸びである場合、伸び差Δlは負の値を示す。基準長さLを計測する板幅方向(x軸方向)の位置は、被圧延材(シートバーB)の板長さが最も短くなる位置であるが、実際の伸び差Δlは基準長さLに比べて十分小さいので、伸差率εiには基準長さLを計測する幅方向の位置はほとんど影響しない。
In FIG. 5B, the material to be rolled (sheet bar B) is virtually cut out in the longitudinal direction (y-axis direction) of the plate by the reference length L, and cut into small pieces along the y-axis (FIG. 5). (Dotted line in (b)), an image of a plate wave appearing in the z-axis direction stretched on an xy plane is drawn. Since the plate shape of the material to be rolled (sheet bar B) is caused by the plate length being different in the plate width direction, the plate shape is expressed as an elongation difference Δl in the longitudinal direction (y-axis direction) in FIG. 5 (b). The elongation ratio ε i is a value (= Δl / L) obtained by dividing the elongation difference Δl by the reference length L. As shown in FIG. 5B, when the material to be rolled (seat bar B) is an ear wave, the plate length at the
図3の説明に戻り、モデルパラメータ導出部304は、圧延モデルを用いて、クラウン比率遺伝係数ηi、形状変化係数ξi、および圧延荷重Pから板クラウンCへの影響係数(∂Ci/∂Pi)を導出する。
尚、ここで用いる圧延モデルも、例えば、非特許文献1に記載の技術を用いることにより構築することができるので、ここでは、その詳細な説明を省略する。
以下の説明では、モデルパラメータ導出部304で導出されるパラメータを総称する場合、必要に応じて、モデルパラメータと称する。
Returning to the explanation of FIG. 3, the model
Since the rolling model used here can also be constructed by using, for example, the technique described in
In the following description, when the parameters derived by the model
[制約式・評価関数設定部305、ステップS404]
制約式・評価関数設定部305は、モデルパラメータ導出部304で導出されたモデルパラメータ等を用いて制約式および評価関数を設定する。以下に、本実施形態で使用する制約式および評価関数について説明する。
[Constraint expression / evaluation
The constraint expression / evaluation
[[モデル式]]
まず、モデル式について説明する。
圧延機による板厚延による板クラウンCi・伸差率εiは、以下の(3)式〜(5)式のモデル式で表現される。
[[Model expression]]
First, the model formula will be described.
The plate crown C i and the elongation ratio ε i due to the plate thickness rolling by the rolling mill are expressed by the following model equations (3) to (5).
ここで、Ci、Ci-1は、それぞれ圧延スタンドFi、Fi−1の出側における板クラウンである。C0i、C0i-1、それぞれ圧延スタンドFi、Fi−1の出側における基準板クラウンC0iである。ηiは、圧延スタンドFiにおけるクラウン比率遺伝係数である。hi、hi-1は、それぞれ圧延スタンドFi、Fi−1における板幅方向の中央における出側板厚である。yiは、基準板クラウンC0iに対しクラウン・形状制御端(ロールベンダ23a〜23g)の操作によって変更させる板クラウン量である。以下の説明では、この板クラウン量を必要に応じて板クラウン制御量と称する。 Here, C i, C i-1, respectively rolling stand Fi, a strip crown at the delivery side of the Fi-1. C0 i and C0 i-1 are reference plate crowns C0 i on the exit side of the rolling stands Fi and Fi-1, respectively. η i is the crown ratio genetic coefficient in the rolling stand Fi. h i, h i-1, respectively rolling stand Fi, a left side thickness at the center of the plate width direction of Fi-1. y i is a plate crown amount that is changed with respect to the reference plate crown C0 i by operating the crown / shape control ends (roll benders 23a to 23g). In the following description, this plate crown amount will be referred to as a plate crown control amount, if necessary.
εi、εi-1は、それぞれ圧延スタンドFi、Fi−1の出側における伸差率である。ε0i-1は、圧延スタンドFi−1の出側における基準伸差率ε0i-1である。ξiは、圧延スタンドFiにおける形状変化係数である。λiは、圧延スタンドFiの出側における急峻度である。急峻度は、伸び差によって被圧延材に発生する波の高さをその波のピッチで割った値である。 ε i and ε i-1 are the elongation ratios on the exit side of the rolling stands Fi and Fi-1, respectively. ε0 i-1 is a reference elongation ratio ε0 i-1 on the exit side of the rolling stand Fi-1. ξ i is the coefficient of variation of the shape of the rolling stand Fi. λ i is the steepness on the exit side of the rolling stand Fi. The steepness is a value obtained by dividing the height of the wave generated in the material to be rolled due to the elongation difference by the pitch of the wave.
以上のモデル式の式変形を行うと、以下の(6)式〜(9)式に示すように、板クラウンCi・伸差率εiは、板クラウン制御量yiに関する線形式で表現される。 When the above model equation is transformed, the plate crown C i and the elongation ratio ε i are expressed in a linear form relating to the plate crown control amount y i , as shown in the following equations (6) to (9). Will be done.
αi,j(αi,k)は、圧延スタンドFj(Fk)における板クラウン制御量yj(yk)の、圧延スタンドFiの出側における板クラウンに対する影響係数である。すなわち、αi,j(αi,k)は、圧延スタンドFj(Fk)の板クラウン・形状制御端(ロールベンダ)に対する操作が、圧延スタンドFiの出側における板クラウンにどの程度影響を与えるかを示す係数である。 α i, j (α i, k ) is a coefficient of influence of the plate crown control amount y j (y k ) on the rolling stand Fj (Fk) on the plate crown on the exit side of the rolling stand Fi. That is, for α i, j (α i, k ), how much the operation of the rolling stand Fj (Fk) on the plate crown / shape control end (roll bender) affects the plate crown on the exit side of the rolling stand Fi. It is a coefficient indicating whether or not.
また、βi,j(βi,k)は、圧延スタンドFj(Fk)における板クラウン制御量yj(yk)の、圧延スタンドFiの出側における伸差率に対する影響係数である。すなわち、βi,j(βi,k)は、圧延スタンドFj(Fk)の板クラウン・形状制御端(ロールベンダ)に対する操作が、圧延スタンドFiの出側における伸差率にどの程度影響を与えるかを示す係数である。 Further, β i, j (β i, k ) is an influence coefficient of the plate crown control amount y j (y k ) on the rolling stand Fj (Fk) on the elongation ratio on the exit side of the rolling stand Fi. That is, for β i, j (β i, k ), how much the operation of the rolling stand Fj (Fk) on the plate crown / shape control end (roll bender) affects the elongation coefficient on the exit side of the rolling stand Fi. It is a coefficient indicating whether to give.
圧延スタンドFiが圧延スタンドFjよりも上流側にある場合、圧延スタンドFjの板クラウン・形状制御端(ロールベンダ)を操作しても、圧延スタンドFiの出側における板クラウン・伸差率には影響を与えない。したがって、(8)式、(9)式に示すように、i<jのとき、αi,j、βi,jは0(ゼロ)になる。また、圧延スタンドFiの出側における板クラウン制御量yiは、そのまま圧延スタンドFiに適用される。したがって、(8)式、(9)に示すように、i=jのとき、αi,jは1になり、βi,jはξi/hiになる。 When the rolling stand Fi is on the upstream side of the rolling stand Fj, even if the plate crown / shape control end (roll bender) of the rolling stand Fj is operated, the plate crown / elongation ratio on the exit side of the rolling stand Fi will be changed. Does not affect. Therefore, as shown in Eqs. (8) and (9), when i <j, α i, j and β i, j become 0 (zero). Further, the plate crown control amount y i on the exit side of the rolling stand Fi is directly applied to the rolling stand Fi. Therefore, as shown in Eq. (8) and (9), when i = j, α i, j becomes 1, and β i, j becomes ξ i / h i .
(6)式は、圧延スタンドFiの出側における板クラウンCiは、圧延スタンドFiの出側における基準板クラウンC0iと、各圧延スタンドFjの板クラウン・形状制御端の操作に起因して圧延スタンドFiの出側において生じる板クラウンの変化量とを加算した値であることを示す。
(7)式は、圧延スタンドFiの出側における伸差率εiは、圧延スタンドFiの出側における基準伸差率ε0iと、各圧延スタンドFjの板クラウン・形状制御端の操作に起因して圧延スタンドFiの出側において得られる伸差率の変化量とを加算した値であることを示す。
In equation (6), the plate crown C i on the outlet side of the rolling stand Fi is caused by the operation of the reference plate crown C0 i on the outlet side of the rolling stand Fi and the plate crown / shape control end of each rolling stand Fj. It is shown that it is a value obtained by adding the amount of change of the plate crown generated on the outlet side of the rolling stand Fi.
In equation (7), the elongation ratio ε i on the exit side of the rolling stand Fi is caused by the reference elongation ratio ε0 i on the outlet side of the rolling stand Fi and the operation of the plate crown / shape control end of each rolling stand Fj. It is shown that the value is the sum of the amount of change in the elongation ratio obtained on the output side of the rolling stand Fi.
各圧延スタンドFiの出側板厚hiを制御量に加えるため、(6)式〜(9)式を以下の(10)式〜(15)式に拡張する。 In order to add the output side plate thickness h i of each rolling stand Fi to the control amount, the equations (6) to (9) are expanded to the following equations (10) to (15).
ここで、Δhi(Δhk)は、圧延スタンドFiの出側板厚の修正量である。P0iは、圧延スタンドFiにおける基準圧延荷重P0iである。(∂P/∂h)iは、圧延スタンドFiにおける、出側板厚hから圧延荷重Pへの影響係数である。(∂P/∂H)iは、圧延スタンドFiにおける、入側板厚Hから圧延荷重Pへの影響係数である。(∂Ci/∂Pi)は、圧延スタンドFiにおける、圧延荷重Pから板クラウンCへの影響係数である。 Here, Δh i (Δh k ) is a correction amount of the outer plate thickness of the rolling stand Fi. P0 i is a reference rolling load P0 i on the rolling stand Fi. (∂P / ∂h) i is a coefficient of influence from the output side plate thickness h to the rolling load P at the rolling stand Fi. (∂P / ∂H) i is a coefficient of influence from the input side plate thickness H to the rolling load P at the rolling stand Fi. (∂C i / ∂P i ) is a coefficient of influence from the rolling load P to the plate crown C at the rolling stand Fi.
(10)式の右辺第3項、(11)式の右辺第3項、および(12)式の右辺第2項において、積算する範囲がk=1〜n−1となっているのは、最終段の圧延スタンドFnの出側板厚hnは、製品の板厚であるため変更できないので、修正可能なのは、それ以外の圧延スタンドF1〜Fn-1の出側板厚h1〜hn-1だからである。 In the third term on the right side of the equation (10), the third term on the right side of the equation (11), and the second term on the right side of the equation (12), the integration range is k = 1 to n-1. delivery thickness h n out of the rolling stand Fn in the final stage, can not change because of a plate thickness of the product, the possible modification, the other roll stand F 1 ~F n-1 of the delivery side thickness h 1 to h n Because it is -1.
φi,kは、圧延スタンドFkの出側板厚の変更による、圧延スタンドFiの出側における板クラウンへの影響の程度を示す影響係数である。μi,kは、圧延スタンドFkの出側板厚の変更による、圧延スタンドFiの伸差率への影響の程度を示す影響係数である。
(10)式の右辺第3項は、最終段の圧延スタンドFnを除く各圧延スタンドFkの出側板厚の変更に起因して圧延スタンドFiの出側において生じる板クラウンの変化量を示す。
(11)式の右辺第3項は、最終段の圧延スタンドFnを除く各圧延スタンドFkの出側板厚の変更に起因して圧延スタンドFiの出側において得られる伸差率の変化量を示す。
φ i and k are influence coefficients indicating the degree of influence on the plate crown on the output side of the rolling stand Fi due to the change in the plate thickness on the output side of the rolling stand Fk. μ i and k are influence coefficients indicating the degree of influence on the elongation ratio of the rolling stand Fi by changing the thickness of the protruding side of the rolling stand Fk.
The third term on the right side of the equation (10) shows the amount of change in the plate crown that occurs on the output side of the rolling stand Fi due to the change in the output side plate thickness of each rolling stand Fk excluding the rolling stand Fn in the final stage.
The third term on the right side of the equation (11) shows the amount of change in the elongation ratio obtained on the output side of the rolling stand Fi due to the change in the output side plate thickness of each rolling stand Fk excluding the rolling stand Fn in the final stage. ..
[[制約式]]
次に、制約式について説明する。圧延スタンドのハードウェアによる制約や、操業上の制約から求められる制約条件は、制約条件式(制約式)として表現される。本実施形態では、以下の制約式を用いる。
まず、圧延スタンドFiのクラウン・形状制御端(ロールベンダ)の制御能力に関する制約式は、板クラウン制御量yiの値の範囲として、以下の(16)式のように表現される。
[[Constraint expression]]
Next, the constraint expression will be described. The constraints due to the hardware of the rolling stand and the constraints required from the operational constraints are expressed as constraint equations (constraints). In this embodiment, the following constraint equation is used.
First, the constraint equation regarding the control ability of the crown / shape control end (roll bender) of the rolling stand Fi is expressed as the following equation (16) as the range of the value of the plate crown control amount y i.
圧延スタンドFiにおける板クラウン制御量yiの上限値ymax,iおよび下限値ymin,iは、圧延スタンドFiのクラウン・形状制御端(ロールベンダ)の制御能力に基づいて圧延モデルによって得ることができる。ここで用いる圧延モデルも、例えば、非特許文献1に記載の技術を用いることにより構築することができるので、ここでは、その詳細な説明を省略する。圧延スタンドFiにおける板クラウン制御量yiの上限値ymax,iおよび下限値ymin,iについて過去の知見等が得られている場合には、その値を用いてもよい。
The upper limit values y max, i and the lower limit values y min, i of the plate crown control amount y i in the rolling stand Fi are obtained by a rolling model based on the control ability of the crown / shape control end (roll bender) of the rolling stand Fi. Can be done. Since the rolling model used here can also be constructed by using, for example, the technique described in
また、操業上求められる形状(伸差率)に関する制約は、以下の(17)式のように表現される。 Further, the restrictions on the shape (elongation ratio) required for operation are expressed by the following equation (17).
圧延スタンドFiの出側における伸差率εiの上限値εmax,iおよび下限値εmin,iは、被圧延材の材質やサイズ毎の伸差率の調査等による過去の知見等に基づいて得ることができる。
圧延スタンドFiの出側における伸差率εiは、(11)式により得られるものである。
The upper limit values ε max, i and lower limit values ε min, i of the elongation ratio ε i on the outlet side of the rolling stand Fi are based on past findings by investigating the elongation ratio for each material and size of the material to be rolled. Can be obtained.
The elongation ratio ε i on the exit side of the rolling stand Fi is obtained by Eq. (11).
また、最終段の圧延スタンドFnの出側における板クラウンCnに関する制約は、以下の(18)式または(19)式のように表現される。 Further, the restrictions on the plate crown C n on the exit side of the rolling stand Fn in the final stage are expressed as the following equations (18) or (19).
(18)式は、最終段の圧延スタンドFnの出側における板クラウンCnに対して、その目標値Caim,nが与えられている場合の制約式である。(19)式は、最終段の圧延スタンドFnの出側における板クラウンCnに対して、その許容範囲(上限値Cmax,nおよび下限値Cmin,n)が与えられている場合の制約式である。
最終段の圧延スタンドFnの出側における板クラウンCnは、(10)式により得られるものである。
Equation (18) is a constraint equation when the target values C aim, n are given to the plate crown C n on the exit side of the rolling stand Fn in the final stage. Equation (19) is a constraint when the allowable range (upper limit value C max, n and lower limit value C min, n ) is given to the plate crown C n on the exit side of the rolling stand Fn in the final stage. It is an expression.
The plate crown C n on the exit side of the rolling stand Fn in the final stage is obtained by the equation (10).
制約式・評価関数設定部305は、圧延スタンドFiにおける板クラウン制御量yiの上限値ymax,iおよび下限値ymin,iを(16)式に対して設定する。
また、制約式・評価関数設定部305は、圧延スタンドFiの出側における伸差率εiの上限値εmax,iおよび下限値εmin,iを(17)式に対して設定する。
The constraint equation / evaluation
Further, the constraint equation / evaluation
最終段の圧延スタンドFnの出側における板クラウンCnに対して、その目標値Caim,nが与えられている場合、制約式・評価関数設定部305は、目標値Caim,nを(18)式に設定する。一方、最終段の圧延スタンドFnの出側における板クラウンCnに対して、その許容範囲(上限値Cmax,nおよび下限値Cmin,n)が与えられている場合、制約式・評価関数設定部305は、上限値Cmax,nおよび下限値Cmin,nを(19)式に設定する。
When the target value C aim, n is given to the plate crown C n on the exit side of the rolling stand Fn in the final stage, the constraint expression / evaluation
その他、制約式・評価関数設定部305は、モデルパラメータ導出部304により導出されたモデルパラメータ、および圧延スタンドFkの総数(図1に示す例では7)を(8)式、(9)式、(13)式〜(15)式に設定する。また、制約式・評価関数設定部305は、板厚スケジュールにおける各圧延スタンドFkの出側板厚hkとして理想板厚スケジュールh0kを、(8)式、(9)式に設定する。
In addition, the constraint equation / evaluation
[[評価関数]]
次に、評価関数について説明する。操業上望ましい板厚スケジュールを表現するための評価関数を定義する。本実施形態では、以下の(20)式の評価関数を用いる。
[[Evaluation function]]
Next, the evaluation function will be described. Define an evaluation function to express the desired plate thickness schedule for operation. In this embodiment, the evaluation function of the following equation (20) is used.
(20)式の評価関数Jは、各圧延スタンドFkの出側板厚の修正量Δhkを小さくすることを目的とする評価関数である。ここでは、その一例として、各圧延スタンドFkの出側板厚の修正量Δhkを直接評価する。
ここで、上流側であるほど被圧延材の板厚は厚いので、圧延スタンドFkの出側板厚の修正量Δhkは、上流側の圧延スタンドFkであるほど大きくなる場合が多い。そこで、それぞれの圧延スタンドFkの出側板厚の修正量Δhkを同じように評価するため、(20)式では、圧延スタンドFkの出側板厚の修正量Δhkの、理想板厚スケジュールh0kに対する比の絶対値を用いる。尚、前述したように、最終段の圧延スタンドFnの出側板厚は変更できないので、積算する範囲はk=1〜n−1になる。
The evaluation function J of the equation (20) is an evaluation function for the purpose of reducing the correction amount Δh k of the output side plate thickness of each rolling stand Fk. Here, as an example thereof, the correction amount Δh k of the output side plate thickness of each rolling stand Fk is directly evaluated.
Here, since the plate thickness of the material to be rolled is thicker on the upstream side, the correction amount Δh k of the output side plate thickness of the rolling stand Fk is often larger as the rolling stand Fk is on the upstream side. Therefore, in order to evaluate the correction amount Δh k of the output side plate thickness of each rolling stand Fk in the same manner, in the equation (20), the ideal plate thickness schedule h0 k of the correction amount Δh k of the output side plate thickness of the rolling stand Fk. Use the absolute value of the ratio to. As described above, since the outer plate thickness of the rolling stand Fn in the final stage cannot be changed, the integration range is k = 1 to n-1.
制約式・評価関数設定部305は、モデルパラメータ導出部304により導出されたモデルパラメータ、圧延スタンドFkの総数n(図1に示す例では7)、理想板厚スケジュールh0kを(20)式に設定する。
The constraint equation / evaluation
[最適計算部306、ステップS405]
最適計算部306は、制約式・評価関数設定部305で設定された(16)式と、(17)式と、(18)式または(19)式を満足する範囲で、制約式・評価関数設定部305で設定された(20)式の評価関数Jの値が最小になるときの、圧延スタンドFkにおける板クラウン制御量ykと、圧延スタンドFkの出側板厚の修正量Δhkを数理計画法による最適化計算を行うことにより導出する。制約式は、線形の等式または不等式で表現され、評価関数は、線形式で表現される。したがって、板クラウン制御量ykと出側板厚の修正量Δhkとを決定変数とした線形計画法により、最適化計算を行うことができる。線形計画法による最適化計算は、公知のソルバーを用いることにより実現することができる。
[
The
[板厚スケジュール作成部307、ステップS406]
板厚スケジュール作成部307は、最適計算部306で導出された各圧延スタンドFkの出側板厚の修正量Δhkを、各圧延スタンドFk(k=1〜n−1)の出側板厚hkとして理想板厚スケジュールh0kに加算したものを板厚スケジュールとする。また、板厚スケジュール作成部307は、最終段の圧延スタンドFnの出側板厚hnとして、製品の板厚を板厚スケジュールに含める。
[Plate thickness
The plate thickness schedule creation unit 307 sets the correction amount Δh k of the output side plate thickness of each rolling stand Fk derived by the
[出力部308、ステップS407]
出力部308は、板厚スケジュール作成部307で作成された板厚スケジュールと、最適計算部306で導出された各圧延スタンドFi(i=1〜n)における板クラウン制御量yiとを含む圧延スケジュールを作成して出力する。
また、出力部308は、最適計算部306で導出された各圧延スタンドFi(i=1〜n)における板クラウン制御量yiと、ロールベンディング力の変更による板クラウンへの影響の程度を示す影響係数とに基づいて、各圧延スタンドF1〜Fnにおけるロールベンディング力を導出し、各圧延スタンドF1〜Fnにおけるロールベンディング力を圧延スケジュールに含めて出力してもよい。
圧延スケジュールの出力の形態としては、例えば、コンピュータディスプレイへの表示を行い、それを参照したオペレータが各圧延スタンドの圧下装置およびロールベンディング力を調整してもよいし、圧延スケジュール作成装置300から直接、各圧延スタンドの圧下装置およびロールベンディング力の制御装置の設定値として、板厚スケジュールおよびロールベンディング力を出力してもよい。
[
The
Further, the output unit 308 indicates the plate crown control amount y i in each rolling stand Fi (i = 1 to n) derived by the
As a form of output of the rolling schedule, for example, a display on a computer display may be performed, and an operator who refers to the display may adjust the rolling reduction device and the roll bending force of each rolling stand, or directly from the rolling
<まとめ>
以上のように本実施形態では、各圧延スタンドFiの出側における板クラウン制御量yiおよび伸差率εiに関する制約式と、最終段の圧延スタンドFnの出側における板クラウンCnに関する制約式を満足する範囲で、圧延スタンドFkの出側板厚の理想板厚スケジュールh0kからのずれ量を小さくすることを目的とする評価関数Jの値を最小化するときの、各圧延スタンドFiにおける板クラウン制御量yiと、最終段を除く各圧延スタンドFkの出側板厚の修正量Δhkを導出する。したがって、各圧延スタンドF1〜Fnのクラウン・形状制御端(ロールベンダ)の制御能力が不足する場合に、圧延スタンドF1〜Fn−1の出側板厚の修正を必要最小限にする板厚スケジュールを作成することができる。これにより、ほぼ同一の圧延条件であれば比較的近い板厚スケジュールが得られる。また、同様の材質の被圧延材に対する過去の板厚スケジュールからかけ離れた板厚スケジュールが作成されることを抑制することができる。また、各圧延スタンドF1〜Fn−1の板厚修正量Δhkを一意に決めることができるので、操業に資する板厚スケジュールを作成することができる。よって、ほぼ同一の圧延条件から得られる板厚スケジュールや、過去の経験に基づく板厚スケジュールからかけ離れないような板厚スケジュールを基に適切な板クラウンCiおよび伸差率εiの制御を行うことが可能になる。
<Summary>
As described above, in the present embodiment, the constraint equations relating to the plate crown control amount y i and the elongation ratio ε i on the exit side of each rolling stand Fi and the constraints relating to the plate crown C n on the outlet side of the final stage rolling stand F n. In each rolling stand Fi when the value of the evaluation function J, which aims to reduce the deviation amount of the output side plate thickness of the rolling stand Fk from the ideal plate thickness schedule h0 k, is minimized within the range satisfying the equation. The plate crown control amount y i and the correction amount Δh k of the output side plate thickness of each rolling stand Fk excluding the final stage are derived. Therefore, when the control capability of the crown / shape control end (roll bender) of each rolling stand F1 to Fn is insufficient, a plate thickness schedule that minimizes the correction of the protruding side plate thickness of the rolling stands F1 to Fn-1 is set. Can be created. As a result, a relatively close plate thickness schedule can be obtained under almost the same rolling conditions. In addition, it is possible to suppress the creation of a plate thickness schedule that is far from the past plate thickness schedule for the material to be rolled of the same material. Further, since the plate thickness correction amount Δh k of each rolling stand F1 to Fn-1 can be uniquely determined, a plate thickness schedule that contributes to the operation can be created. Therefore, the appropriate plate crown C i and elongation ratio ε i are controlled based on the plate thickness schedule obtained from almost the same rolling conditions and the plate thickness schedule that is not far from the plate thickness schedule based on past experience. Will be possible.
<変形例>
[[変形例1]]
本実施形態で説明した最適化計算による解を得られやすくするために、以下のようにしてもよい。
すなわち、制約式としては、最終段の圧延スタンドFnの出側における板クラウンCnに対して、その目標値Caim,nが与えられている場合には(18)式に代えて以下の(21)式を、また、最終段の圧延スタンドFnの出側における板クラウンCnに対して、その許容範囲(上限値Cmax,nおよび下限値Cmin,n)が与えられている場合には、(19)式に代えて(22)式を採用し、評価関数としては、(20)式に代えて、以下の(23)式を採用してもよい。
<Modification example>
[[Modification 1]]
In order to make it easier to obtain the solution by the optimization calculation described in the present embodiment, the following may be performed.
That is, as a constraint expression, when the target values C aim, n are given to the plate crown C n on the exit side of the rolling stand Fn in the final stage, the following (18) is replaced with the following ( 21) When the allowable range (upper limit value C max, n and lower limit value C min, n ) is given to the plate crown C n on the exit side of the rolling stand Fn in the final stage. (19) may be replaced with the formula (22), and the evaluation function may be the following formula (23) instead of the formula (20).
(21)式〜(23)式にあるδcは、最終段の圧延スタンドFnの出側における板クラウンCnに対する制約式の制約条件緩和量である。制約条件緩和量δcは0または正の値を持つ変数であり、δc>0の場合には(18)式および(19)式の制約式の上下限の範囲を広げ、(16)式および(17)式と、(18)式または(19)式を満足する解の範囲を広げ、解を得られやすくする効果がある。 Δc in the equations (21) to (23) is the amount of relaxation of the constraint condition of the constraint equation with respect to the plate crown C n on the exit side of the rolling stand Fn in the final stage. The constraint condition relaxation amount δc is a variable having 0 or a positive value, and when δc> 0, the upper and lower limits of the constraint equations of Eqs. (18) and (19) are expanded, and Eqs. (16) and (16) and ( It has the effect of expanding the range of solutions that satisfy Eqs. 17) and Eqs. (18) or (19), making it easier to obtain solutions.
本変形例では、(23)式に示すように、制約条件緩和量δcを評価関数Jに含めることにより、制約条件緩和量δcが必要以上に大きな値にならないようにする。各圧延スタンドFkの出側板厚の修正量Δhk(圧延スタンドFkの出側板厚の理想板厚スケジュールh0kからのずれ量)を小さくする場合には、制約条件緩和量δcを大きくする必要があるので、これらはトレードオフの関係にある。(23)式の評価関数Jの第2項のwδcは、このトレードオフを調整する重み係数であり、制約条件緩和量δcの、各圧延スタンドFkの出側板厚の修正量Δhk(圧延スタンドFkの出側板厚の、理想板厚スケジュールh0kからのずれ量)に対するバランスを表す。すなわち、各圧延スタンドFkの出側板厚の修正量Δhk(圧延スタンドFkの出側板厚の理想板厚スケジュールh0kからのずれ量)を小さくすることよりも、制約条件を満足させることを優先させる場合には、重み係数wδcの値を大きくする。
本変形例では、制約式・評価関数設定部305は、モデルパラメータ導出部304により導出されたモデルパラメータ、圧延スタンドFkの総数n(図1に示す例では7)に加えて、重み係数wδcを設定する。
In this modification, as shown in Eq. (23), the constraint condition relaxation amount δc is included in the evaluation function J so that the constraint condition relaxation amount δc does not become an unnecessarily large value. In order to reduce the correction amount Δh k of the output side plate thickness of each rolling stand Fk (the amount of deviation of the output side plate thickness of the rolling stand Fk from the ideal plate thickness schedule h0 k ), it is necessary to increase the constraint condition relaxation amount δc. As there are, these are in a trade-off relationship. The second term w δc of the evaluation function J in the equation (23) is a weighting coefficient for adjusting this trade-off, and is a correction amount Δh k (rolling) of the output side plate thickness of each rolling stand Fk with the constraint condition relaxation amount δc. It represents the balance of the output side plate thickness of the stand Fk with respect to the deviation amount from the ideal plate thickness schedule h0 k). That is, it is prioritized to satisfy the constraint condition rather than reducing the correction amount Δh k of the output side plate thickness of each rolling stand Fk (the amount of deviation of the output side plate thickness of the rolling stand Fk from the ideal plate thickness schedule h0 k). In the case of making it, the value of the weighting coefficient w δc is increased.
In this modification, the constraint equation / evaluation function setting unit 305 has a weight coefficient w δc in addition to the model parameters derived by the model
[[変形例2]]
また、変形例1で説明した最終段の圧延スタンドFnの出側における板クラウンに対する制約条件緩和量δcに代えて、各圧延スタンドF1〜Fnの出側における伸差率(形状)に対する制約条件緩和量δεを用いてもよい。このようにする場合、制約式としては、(17)式に代えて、以下の(24)式を採用し、(18)式または(19)式はそのまま用いる。評価関数としては、(20)式に代えて以下の(25)式を採用する。
[[Modification 2]]
Further, instead of the constraint condition relaxation amount δc for the plate crown on the outlet side of the final stage rolling stand Fn described in the first modification, the constraint condition relaxation for the elongation ratio (shape) on the outlet side of each rolling stand F1 to Fn is relaxed. The quantity δε may be used. In this case, as the constraint equation, the following equation (24) is adopted instead of the equation (17), and the equation (18) or the equation (19) is used as it is. As the evaluation function, the following equation (25) is adopted instead of equation (20).
[[変形例3]]
また、最終段の圧延スタンドFnの出側における板クラウンに対する制約条件緩和量δcと、各圧延スタンドF1〜Fnの出側における伸差率(形状)に対する制約条件緩和量δεとの双方を用いてもよい。本変形例では、制約式としては、(17)式に代えて、(24)式を採用し、最終段の圧延スタンドFnの出側における板クラウンCnに対して、その目標値Caim,nが与えられている場合には(18)式に代えて(21)式を、また、最終段の圧延スタンドFnの出側における板クラウンCnに対して、その許容範囲(上限値Cmax,nおよび下限値Cmin,n)が与えられている場合には、(19)式に代えて(22)式を採用する。評価関数としては、(20)式に代えて、以下の(26)式を採用する。
[[Modification 3]]
Further, both the constraint condition relaxation amount δc for the plate crown on the exit side of the rolling stand Fn in the final stage and the constraint condition relaxation amount δε for the elongation ratio (shape) on the outlet side of each rolling stand F1 to Fn are used. May be good. In this modification, the equation (24) is adopted as the constraint equation instead of the equation (17), and the target value C aim, for the plate crown C n on the exit side of the rolling stand Fn in the final stage. When n is given, the equation (21) is used instead of the equation (18), and the allowable range (upper limit value C max) is used for the plate crown C n on the exit side of the rolling stand Fn in the final stage. , N and the lower limit C min, n ) are given, the equation (22) is adopted instead of the equation (19). As the evaluation function, the following equation (26) is adopted instead of the equation (20).
[[変形例4]]
また、板クラウンと伸差率(形状)以外の制約条件として、板クラウン制御量yiと出側板厚の修正量Δhkとの少なくとも何れか一方を用いた線形式で表される物理量gに関する制約式として、例えば、以下の(27)式または(28)式の制約式を追加すると共に、(28)式の制約式を追加する場合には、(20)式に代えて、例えば、(29)式を採用してもよい。(27)式、(28)式において、bは、物理量gに対する制約値である。(28)式、(29)式において、δgは、物理量gに対する制約条件緩和量である。物理量gとしては、例えば、(12)式に示す圧延荷重Piが挙げられる。
[[Modification 4]]
Further, as a constraint condition other than the plate crown and the elongation ratio (shape), it relates to a physical quantity g expressed in a linear form using at least one of a plate crown control amount y i and a correction amount Δh k of the protruding side plate thickness. As the constraint equation, for example, when the following equation (27) or equation (28) is added and the constraint equation of equation (28) is added, for example, instead of equation (20), ( 29) Equation may be adopted. In Eqs. (27) and (28), b is a constraint value for the physical quantity g. In the equations (28) and (29), δg is a constraint condition relaxation amount with respect to the physical quantity g. The physical quantity g, for example, rolling force P i shown in equation (12).
[[変形例5]]
変形例1〜4に示した(23)式、(25)式、(26)式、(29)式の評価関数Jでは、評価関数Jの値が、制約条件緩和量δc、δε、δgに対し線形で変化する。線形計画法の一般的な性質として、最適解はすべての制約条件を満足する実行可能領域の境界上に存在するため、変形例1〜4に示した評価関数Jでは、制約条件緩和量δc、δε、δgが0(ゼロ)である解が存在すれば、その解が得られやすくなる。
[[Modification 5]]
In the evaluation functions J of the equations (23), (25), (26), and (29) shown in the modified examples 1 to 4, the value of the evaluation function J is set to the constraint condition relaxation quantities δc, δε, and δg. On the other hand, it changes linearly. As a general property of linear programming, the optimal solution exists on the boundary of the feasible region that satisfies all the constraints. Therefore, in the evaluation function J shown in the
しかしながら、圧延スタンドFiのクラウン・形状制御端(ロールベンダ)の制御能力(すなわち、圧延スタンドFiにおける板クラウン制御量yi)が、その上下限値のぎりぎりである場合には、制約条件緩和量δc、δε、δc、δgが0(ゼロ)となる解が存在していても、制約条件緩和量δc、δε、δgを0(ゼロ)よりも僅かに大きい値にした方が、クラウン・形状制御端の制御能力に余裕のある望ましい解が得られる場合がある。 However, when the control capability of the crown / shape control end (roll bender) of the rolling stand Fi (that is, the plate crown control amount y i in the rolling stand Fi) is close to the upper and lower limit values, the constraint condition relaxation amount Even if there is a solution in which δc, δε, δc, and δg are 0 (zero), it is better to set the constraint condition relaxation quantities δc, δε, and δg to values slightly larger than 0 (zero). In some cases, a desirable solution with a margin in the control capability of the control end can be obtained.
さらに、板クラウンCi、伸差率εiの計算値には、モデル式(例えば(10)式〜(15)式)の予測誤差が含まれる。したがって、制約条件緩和量δc、δε、δgを0(ゼロ)にすることと、制約条件緩和量δc、δε、δgを0(ゼロ)よりも僅かに大きくして本来の制約範囲から僅かに外れるようにすることとには、板クラウンCi、伸差率εiを望ましい値にするという点では実質的な違いがない場合が多い。 Further, the calculated values of the plate crown C i and the elongation ratio ε i include the prediction error of the model equations (for example, equations (10) to (15)). Therefore, the constraint condition relaxation amounts δc, δε, and δg are set to 0 (zero), and the constraint condition relaxation amounts δc, δε, and δg are slightly larger than 0 (zero) to slightly deviate from the original constraint range. In many cases, there is no substantial difference in setting the plate crown C i and the elongation ratio ε i to desirable values.
以上のような観点から、本変形例では、制約条件緩和量δc、δε、δgの二乗の項を評価関数Jに含めることにより、制約条件緩和量δc、δε、δgが、0(ゼロ)よりも僅かに大きい値(前述したモデル式の予測誤差に満たない程度(例えば1[μm]未満)の値))をとりやすくする。すなわち、本変形例では、(23)式に代えて、以下の(30)式を、(25)式に代えて、以下の(31)式を、(26)式に代えて、以下の(32)式を、(29)式に代えて、以下の(33)式をそれぞれ採用する。尚、このようにする場合には、線形計画法ではなく、例えば、二次計画法により最適化計算を行う。 From the above viewpoint, in this modification, the constraint condition relaxation amount δc, δε, δg is reduced from 0 (zero) by including the squared term of the constraint condition relaxation amount δc, δε, δg in the evaluation function J. Is also easy to take a slightly larger value (a value less than the prediction error of the above-mentioned model formula (for example, a value less than 1 [μm])). That is, in this modification, instead of the equation (23), the following equation (30) is replaced with the equation (25), and the following equation (31) is replaced with the equation (26). Instead of the formula (29), the following formula (33) is adopted. In this case, the optimization calculation is performed by, for example, a quadratic programming method instead of the linear programming method.
このようにすることによって、例えば、板クラウンCnに対する制約((21)式または(22)式)に於いて制約条件緩和量δcを0(ゼロ)にする解を選択することにより、(24)式において伸差率εiが上下限値ぎりぎりになったり、相互に隣接する圧延スタンド間における板クラウン制御量yiの差が大きくなったりすることを抑制することができる。したがって、板クラウンCn、伸差率εi、およびロールベンダに対する設定値のバランスを改善させることができる。 By doing so, for example, by selecting a solution that sets the constraint condition relaxation amount δc to 0 (zero) in the constraint on the plate crown C n (Equation (21) or (22)), (24). ), It is possible to suppress that the elongation ratio ε i is close to the upper and lower limit values and that the difference in the plate crown control amount y i between the rolling stands adjacent to each other becomes large. Therefore, the balance of the set values with respect to the plate crown C n , the elongation ratio ε i, and the roll vendor can be improved.
[[変形例6]]
本実施形態では、評価関数Jの値を最小化する最適化問題とする場合を例に挙げて説明した。しかしながら、例えば、評価関数Jの右辺の各項に(−1)を乗算することにより、評価関数Jの値を最大化する最適化問題としてもよい。
[[Modification 6]]
In the present embodiment, an optimization problem that minimizes the value of the evaluation function J has been described as an example. However, for example, it may be an optimization problem that maximizes the value of the evaluation function J by multiplying each term on the right side of the evaluation function J by (-1).
[[変形例7]]
本実施形態では、評価関数Jにおいて、各圧延スタンドFkの出側板厚の修正量Δhkの絶対値を求める場合を例に挙げて説明した。しかしながら、各圧延スタンドFkの出側板厚の修正量Δhkを小さくすることを目的とする評価関数Jを構築していれば、必ずしもこのようにする必要はない。例えば、(20)式の評価関数Jの第1項の絶対値を二乗に置き換えてもよい(すなわち、|Δhk/h0k|を[Δhk/h0k]2にしてもよい)。この場合には、線形計画法ではなく、例えば、二次計画法により最適化計算を行う。
[[Modification 7]]
In the present embodiment, the case where the absolute value of the correction amount Δh k of the output side plate thickness of each rolling stand Fk is obtained in the evaluation function J has been described as an example. However, this is not always necessary if the evaluation function J is constructed for the purpose of reducing the correction amount Δh k of the output side plate thickness of each rolling stand Fk. For example, the absolute value of the first term of the evaluation function J in Eq. (20) may be replaced with the square (that is, | Δh k / h0 k | may be changed to [Δh k / h0 k ] 2 ). In this case, the optimization calculation is performed by, for example, a quadratic programming method instead of the linear programming method.
[[変形例8]]
本実施形態では、被圧延材の形状として伸差率を用いる場合を例に挙げて説明した。しかしながら、被圧延材の形状は伸差率に限定されない。例えば、(5)式で表される急峻度を用いてもよい。
[[Modification 8]]
In the present embodiment, the case where the elongation ratio is used as the shape of the material to be rolled has been described as an example. However, the shape of the material to be rolled is not limited to the elongation ratio. For example, the steepness represented by the equation (5) may be used.
[[変形例9]]
本実施形態では、クラウン・形状制御端における制御量がロールベンディング力である場合を例に挙げて説明した。しかしながら、クラウン・形状制御端における制御量はロールベンディング力に限定されない。例えば、圧延スタンドがペアクロスミルである場合、上下のワークロールとバックアップロールをペアでクロスさせる角度を、クラウン・形状制御端における制御量としてもよい。また、圧延スタンドがワークロールシフト機構を有するミルである場合、上下のワークロールのシフト量を、クラウン・形状制御端における制御量としてもよい。
[[Modification 9]]
In the present embodiment, the case where the control amount at the crown / shape control end is the roll bending force has been described as an example. However, the amount of control at the crown / shape control end is not limited to the roll bending force. For example, when the rolling stand is a pair cross mill, the angle at which the upper and lower work rolls and the backup roll are crossed in pairs may be the control amount at the crown / shape control end. Further, when the rolling stand is a mill having a work roll shift mechanism, the shift amount of the upper and lower work rolls may be used as the control amount at the crown / shape control end.
(第2の実施形態)
次に、第2の実施形態を説明する。(13)式に示すように、各圧延スタンドFkの出側板厚の修正の影響は線形ではない。そこで、本実施形態では、板厚スケジュール作成部307で作成された板厚スケジュールを構成する各圧延スタンドFkの出側板厚を、各圧延スタンドFkの新たな出側板厚hkとして、モデルパラメータの導出と最適化計算の実行と板厚スケジュールの作成と板クラウン制御量yiの導出とを所定の収束条件が満足するまで繰り返し行うことにより、圧延スケジュールの精度をより向上させる。このように本実施形態は、第1の実施形態に対し、繰り返し計算を行うようにした点が主として異なる。したがって、本実施形態の説明において第1の実施形態と同一の部分については、図1〜図5に付した符号と同一の符号を付す等して詳細な説明を省略する。
(Second Embodiment)
Next, the second embodiment will be described. As shown in the equation (13), the influence of the correction of the protruding side plate thickness of each rolling stand Fk is not linear. Therefore, in the present embodiment, the output side plate thickness of each rolling stand Fk constituting the plate thickness schedule created by the plate thickness
図6は、本実施形態の圧延スケジュール作成装置600の機能的な構成の一例を示す図である。また、図7は、本実施形態の圧延スケジュール作成装置600の処理の一例を説明するフローチャートである。図7のフローチャートを参照しながら、本実施形態の圧延スケジュール作成装置600について説明する。
FIG. 6 is a diagram showing an example of a functional configuration of the rolling
まず、ステップS701において、操業基準取得部302は、各圧延スタンドF1〜F7におけるロールベンディング力の基準値を取得する。ステップS701の処理は、第1の実施形態で説明したステップS401と同じである。
次に、ステップS702において、理想板厚スケジュール取得部303は、理想板厚スケジュールh0iを導出する。ステップS702の処理は、第1の実施形態で説明したステップS402と同じである。
First, in step S701, the operation
Next, in step S702, the ideal plate thickness
次に、ステップS703において、モデルパラメータ導出部601は、モデルパラメータを導出する。ステップS703の1回目の処理は、第1の実施形態で説明したステップS403と同じである。2回目以降の処理では、モデルパラメータ導出部601は、理想板厚スケジュールh0iではなく、後述するステップS709で作成された(最新の)板厚スケジュール(を構成する各圧延スタンドFkの出側板厚hk)を各圧延スタンドFiの出側板厚hiとして、圧延モデルを用いて、基準圧延荷重P0iと、出側板厚hから圧延荷重Pへの影響係数(∂P/∂h)iと、入側板厚Hから圧延荷重Pへの影響係数(∂P/∂H)iとを導出する。
Next, in step S703, the model
次に、ステップS704において、制約式・評価関数設定部602は、モデルパラメータ導出部304で導出されたモデルパラメータ等を用いて制約式および評価関数を設定する。本実施形態では、第1の実施形態で説明した評価関数Jおよび制約式を用いる。すなわち、評価関数Jとして、(20)式の評価関数Jを用いる。また、(16)式と、(17)式と、(18)式または(19)式の制約式を用いる。
Next, in step S704, the constraint expression / evaluation function setting unit 602 sets the constraint expression and the evaluation function using the model parameters and the like derived by the model
ステップS704の1回目の処理では、制約式・評価関数設定部602は、板厚スケジュールにおける各圧延スタンドFkの出側板厚hkとして理想板厚スケジュールh0kを(8)式、(9)式に設定するとともに、板厚スケジュールにおける各圧延スタンドFkの出側板厚の修正量Δh k として理想板厚スケジュールh0 k からの修正量Δh k を(20)式に設定する。2回目以降の処理では、制約式・評価関数設定部602は、(8)式、(9)式については、理想板厚スケジュールh0 k ではなく、後述するステップS709で作成された(最新の)板厚スケジュール(を構成する各圧延スタンドF1〜Fnの出側板厚h k )を設定するとともに、(20)式については、理想板厚スケジュールh0k からの修正量Δh k ではなく、後述するステップS709で作成された(最新の)板厚スケジュール(を構成する各圧延スタンドF1〜Fnの出側板厚hk)からの修正量Δh k を設定する。その他のステップS704の処理は、第1の実施形態で説明したステップS404と同じである。 Step first process of S704, the constraint expression and evaluation function setting unit 602, the rolling of the ideal thickness schedule h0 k as delivery side thickness h k stand Fk (8) below in the sheet thickness schedule, (9) set to with, it sets the correction amount Delta] h k a (20) from the ideal thickness schedule h0 k as the correction amount Delta] h k of thickness at delivery side of the rolling stand Fk in the sheet thickness schedule. In the second and subsequent processes, the constraint equation / evaluation function setting unit 602 was created (latest) in step S709 described later for equations (8) and (9) instead of the ideal plate thickness schedule h0 k. sets the (side thickness h k out of the rolling stand F1~Fn included therein) thickness schedule, (20) for expression, rather than the correction amount Delta] h k from the ideal thickness schedule h0 k, steps described below to set the correction amount Δh k from the (delivery side thickness h k of each rolling stand F1~Fn to configure) has been (the latest) thickness schedule created in S709. The other processing of step S704 is the same as that of step S404 described in the first embodiment.
次に、ステップS705において、最適計算部306は、ステップS704で設定された制約式を満足する範囲で、同じくステップS704で設定された評価関数Jの値が最小になるときの、圧延スタンドFiにおける板クラウン制御量yiと、圧延スタンドFkの出側板厚の修正量Δhkを数理計画法による最適化計算を行うことにより導出する。ステップS705の処理は、第1の実施形態で説明したステップS405と同じである。
Next, in step S705, the
次に、ステップS706において、板厚スケジュール作成部603は、板厚スケジュールを作成する。ステップS706の1回目の処理は、第1の実施形態で説明したステップS406と同じである。すなわち、板厚スケジュール作成部603は、ステップS705で導出された各圧延スタンドF1〜Fn−1の出側板厚の修正量Δhkを理想板厚スケジュールh0kに加算したものを板厚スケジュールとする。2回目以降の処理では、板厚スケジュール作成部603は、ステップS705で導出された各圧延スタンドFkの出側板厚の修正量Δhkを、理想板厚スケジュールh0kではなく、後述するステップS709で作成された(最新の)板厚スケジュール(を構成する各圧延スタンドFkの出側板厚hk)に加算したものを板厚スケジュールとする。
Next, in step S706, the plate thickness
次に、ステップS707において、収束判定部604は、最適計算部306による最適化計算に対する収束条件を満足するか否かを判定する。収束条件としては、最適化計算に対する収束条件として用いられる公知の条件を採用することができる。例えば、各圧延スタンドFkの出側板厚の修正量Δhkの今回の値と前回の値との差の絶対値が閾値以下である場合に収束条件を満たすと判定する。また、各圧延スタンドFkの出側板厚の修正量Δhkの今回の値と前回の値との差の絶対値が閾値以下でなくても、収束条件の判定回数が所定値になった場合には収束条件を満たすと判定することができる。
Next, in step S707, the
この判定の結果、収束条件を満たす場合には、ステップS708に進む。ステップS708に進むと、出力部605は、収束条件を満たしたときに板厚スケジュール作成部603で作成された板厚スケジュールと、収束条件を満足したときの板クラウン制御量yiとを含む圧延スケジュールを作成して出力する。そして、図7のフローチャートによる処理を終了する。
As a result of this determination, if the convergence condition is satisfied, the process proceeds to step S708. In step S708, the
一方、収束条件を満たさない場合には、ステップS709に進む。ステップS709に進むと、収束判定部604は、モデルパラメータ導出部601、制約式・評価関数設定部602、および板厚スケジュール作成部603で使用する板厚スケジュールを、(直前の)ステップS706で作成された板厚スケジュールに変更する。そして、前述したステップS703に戻る。
On the other hand, if the convergence condition is not satisfied, the process proceeds to step S709. Proceeding to step S709, the
以上のように本実施形態では、収束条件を満たすまで圧延スケジュール(板クラウン制御量yiおよび板厚スケジュール)を更新する。したがって、第1の実施形態で説明した効果に加え、圧延スケジュール(板厚スケジュールおよび板クラウン制御量yi)を、より正確に導出することができる。 As described above, in the present embodiment, the rolling schedule (plate crown control amount y i and plate thickness schedule) is updated until the convergence condition is satisfied. Therefore, in addition to the effects described in the first embodiment, the rolling schedule (plate thickness schedule and plate crown control amount y i ) can be derived more accurately.
尚、本実施形態においても、第1の実施形態で説明した種々の変形例を採用することができる。 Also in this embodiment, various modifications described in the first embodiment can be adopted.
(第3の実施形態)
次に、第3の実施形態を説明する。第2の実施形態では、各圧延スタンドFkの出側板厚の修正量Δhkを小さくすることを目的とする評価関数Jとして、各圧延スタンドFkの出側板厚の修正量Δhkそのものを小さくすることを目的とする評価関数を用いる場合を例に挙げて説明した((20)式を参照)。しかしながら、被圧延材を安定して通板させるためには、各圧延スタンドFkの出側板厚を理想板厚スケジュールh0kになるべく近づけるのが好ましい。そこで、本実施形態では、各圧延スタンドFkの出側板厚の修正量Δhkを小さくすることを目的とする評価関数Jとして、各圧延スタンドFkの出側板厚の修正量Δhkそのものではなく、圧延スタンドFkの出側板厚(=hk+Δhk)の、理想板厚スケジュールh0k(圧延スタンドFkの望ましい出側板厚)からのずれ量を小さくすることを目的とする評価関数を用いる。このように本実施形態と第2の実施形態は、評価関数Jが主として異なる。したがって、本実施形態の説明において、第1〜第2の実施形態と同一の部分については、図1〜図7に付した符号と同一の符号を付す等して詳細な説明を省略する。
(Third Embodiment)
Next, a third embodiment will be described. In the second embodiment, as an evaluation function J for the purpose of reducing the correction amount Δh k of the output side plate thickness of each rolling stand Fk, the correction amount Δh k itself of the output side plate thickness of each rolling stand Fk is reduced. An example of using an evaluation function for the purpose of this has been described (see equation (20)). However, in order to allow the material to be rolled to pass through the plate stably, it is preferable that the output side plate thickness of each rolling stand Fk is as close as possible to the ideal plate thickness schedule h0 k. Therefore, in the present embodiment, the evaluation function J for the purpose of reducing the correction amount Δh k of the output side plate thickness of each rolling stand Fk is not the correction amount Δh k itself of the output side plate thickness of each rolling stand Fk. An evaluation function is used for the purpose of reducing the amount of deviation of the output side plate thickness (= h k + Δh k ) of the rolling stand Fk from the ideal plate thickness schedule h0 k (desirable output side plate thickness of the rolling stand Fk). As described above, the evaluation function J is mainly different between the present embodiment and the second embodiment. Therefore, in the description of the present embodiment, the same parts as those of the first to second embodiments are designated by the same reference numerals as those given in FIGS. 1 to 7, and detailed description thereof will be omitted.
本実施形態では、第2の実施形態で説明した図7のフローチャートのステップS704において、制約式・評価関数設定部602は、評価関数Jとして、(20)式ではなく、以下の(34)式の評価関数を設定する。 In the present embodiment, in step S704 of the flowchart of FIG. 7 described in the second embodiment, the constraint equation / evaluation function setting unit 602 uses the following equation (34) as the evaluation function J instead of the equation (20). Set the evaluation function of.
(34)式の評価関数Jは、(20)式と同様、各圧延スタンドFkの出側板厚の修正量Δhkを小さくすることを目的とする評価関数である。ただし、(34)式は、その一例として、各圧延スタンドFkの出側板厚の修正量Δhkそのものではなく、各圧延スタンドFkの出側板厚(=hk+Δhk)の、理想板厚スケジュールh0k(圧延スタンドFkの望ましい出側板厚)からのずれ量を小さくすることを目的とする評価関数である。 The evaluation function J of the equation (34) is an evaluation function for the purpose of reducing the correction amount Δh k of the output side plate thickness of each rolling stand Fk, as in the equation (20). However, the equation (34) is, as an example, an ideal plate thickness schedule of the output side plate thickness (= h k + Δh k ) of each rolling stand Fk, not the correction amount Δh k itself of the output side plate thickness of each rolling stand Fk. This is an evaluation function for the purpose of reducing the amount of deviation from h0 k (desirable output side plate thickness of the rolling stand Fk).
ここで、上流側であるほど被圧延材の板厚は厚いので、圧延スタンドFkの出側板厚の修正量Δhkは、上流側の圧延スタンドFkであるほど大きくなる場合が多い。そこで、それぞれの圧延スタンドFkの出側板厚の修正量Δhkを同じように評価するため、(34)式でも、(20)式と同様に、圧延スタンドFkの出側板厚の理想板厚スケジュールh0kからのずれ量の、理想板厚スケジュールh0kに対する比の絶対値を用いる。 Here, since the plate thickness of the material to be rolled is thicker on the upstream side, the correction amount Δh k of the output side plate thickness of the rolling stand Fk is often larger as the rolling stand Fk is on the upstream side. Therefore, in order to evaluate the correction amount Δh k of the output side plate thickness of each rolling stand Fk in the same manner, the ideal plate thickness schedule of the output side plate thickness of the rolling stand Fk is also applied to the equation (34) as in the equation (20). The absolute value of the ratio of the amount of deviation from h0 k to the ideal plate thickness schedule h0 k is used.
ステップS704の1回目の処理では、制約式・評価関数設定部602は、板厚スケジュールにおける各圧延スタンドFkの出側板厚hkとして、(34)式(の分子のhk)に、理想板厚スケジュールh0kを設定する。また、(34)式中のΔh k は、理想板厚スケジュールh0 k からの修正量である。したがって、1回目の処理においては、(20)式と(34)式とは同じ値となる。一方、2回目以降の処理では、制約式・評価関数設定部602は、板厚スケジュールにおける各圧延スタンドFkの出側板厚hkとして、理想板厚スケジュールh0kではなく、ステップS709で作成された(最新の)板厚スケジュール(を構成する各圧延スタンドF1〜Fnの出側板厚hk)を(34)式(の分子のhk)に設定する。ここで、(34)式中のΔh k は、後述するステップS709で作成された(最新の)板厚スケジュールからの修正量である。 In the first processing of step S704, the constraint equation and evaluation function setting unit 602, as a side plate thickness h k out of each rolling stand Fk in the sheet thickness schedule, in (34) (h k of the molecule), ideal Set the plate thickness schedule h0 k. Further, Δh k in the equation (34) is a correction amount from the ideal plate thickness schedule h0 k. Therefore, in the first process, the values of the equations (20) and (34) are the same. On the other hand, in the second and subsequent processes, the constraint equation / evaluation function setting unit 602 was created in step S709 as the output side plate thickness h k of each rolling stand Fk in the plate thickness schedule, instead of the ideal plate thickness schedule h0 k. The (latest) plate thickness schedule (outside plate thickness h k of each rolling stand F1 to Fn constituting each) is set to the formula (34) (molecule h k). Here, Δh k in the equation (34) is a correction amount from the (latest) plate thickness schedule created in step S709 described later.
また、第2の実施形態と同じく、ステップS706の1回目の処理では、板厚スケジュール作成部603は、ステップS705で導出された各圧延スタンドF1〜Fn−1の出側板厚の修正量Δhkを理想板厚スケジュールh0kに加算したものを板厚スケジュールとする。一方、2回目以降の処理では、板厚スケジュール作成部603は、ステップS705で導出された各圧延スタンドFkの出側板厚の修正量Δhkを、理想板厚スケジュールh0kではなく、ステップS709で作成された(最新の)板厚スケジュール(を構成する各圧延スタンドFkの出側板厚hk)に加算したものを板厚スケジュールとする。
Further, as in the second embodiment, in the first process of step S706, the plate thickness
以上のように本実施形態では、各圧延スタンドFkの出側板厚(=hk+Δhk)の、理想板厚スケジュールh0kからのずれ量を小さくするようにした。したがって、第1、第2の実施形態で説明した効果に加え、被圧延材をより安定して通板できるように、圧延スケジュール(板厚スケジュールおよび板クラウン制御量yi)を導出することができる。
尚、本実施形態でも、第1の実施形態で説明した種々の変形例を採用することができる。例えば、変形例1〜8のように(34)式の評価関数Jを変形することができる。
As described above, in the present embodiment, the deviation amount of the output side plate thickness (= h k + Δh k ) of each rolling stand Fk from the ideal plate thickness schedule h0 k is reduced. Therefore, in addition to the effects described in the first and second embodiments, it is possible to derive a rolling schedule (plate thickness schedule and plate crown control amount y i ) so that the material to be rolled can be passed through the plate more stably. it can.
In this embodiment as well, various modifications described in the first embodiment can be adopted. For example, the evaluation function J of the equation (34) can be modified as in the modification examples 1 to 8.
(第4の実施形態)
次に、第4の実施形態について説明する。第2の実施形態では、それぞれの圧延スタンドFkの出側板厚の修正量Δhkを同じように評価するため、圧延スタンドFkの出側板厚の修正量Δhkの、理想板厚スケジュールh0kに対する比の絶対値を用いて評価関数Jを表現する場合を例に挙げて説明した。これに対し、本実施形態では、理想板厚スケジュールh0kを評価関数Jに含めずに、圧延スタンドFkの出側板厚の修正量Δhkの、圧延スタンドFkの出側板厚hkに対する比の絶対値を用いて評価関数Jを表現する。第3の実施形態ではなく第2の実施形態を用いる方が良いのは、理想板厚スケジュール取得部303で導出された理想板厚スケジュールが必ずしも安定通板上望ましいとは限らず、理想板厚スケジュールh0kからのずれ量を小さくすることが重視されないケースが存在する為と言える。従って、その様な場合に、評価関数Jの分母に対しても、第2の実施形態で用いた理想板厚スケジュールh0kの代わりに、圧延スタンドFkの出側板厚hkを用いようというのがその意図である。このように本実施形態と第2の実施形態は、評価関数Jの内容の一部が主として異なる。したがって、本実施形態の説明において、第1、第2の実施形態と同一の部分については、図1〜図7等に付した符号と同一の符号を付す等して詳細な説明を省略する。
(Fourth Embodiment)
Next, a fourth embodiment will be described. In the second embodiment, since the correction amount Δh k of the output side plate thickness of each rolling stand Fk is evaluated in the same manner, the correction amount Δh k of the output side plate thickness of the rolling stand Fk is relative to the ideal plate thickness schedule h0 k . The case where the evaluation function J is expressed using the absolute value of the ratio has been described as an example. On the other hand, in the present embodiment, the ideal plate thickness schedule h0 k is not included in the evaluation function J, and the ratio of the correction amount Δh k of the output side plate thickness of the rolling stand Fk to the output side plate thickness h k of the rolling stand Fk. The evaluation function J is expressed using the absolute value. It is better to use the second embodiment instead of the third embodiment because the ideal plate thickness schedule derived by the ideal plate thickness
本実施形態では、第2の実施形態で説明した図7のフローチャートのステップS704において、制約式・評価関数設定部602は、評価関数Jとして、(20)式ではなく、以下の(35)式の評価関数を設定する。 In the present embodiment, in step S704 of the flowchart of FIG. 7 described in the second embodiment, the constraint equation / evaluation function setting unit 602 uses the following equation (35) as the evaluation function J instead of the equation (20). Set the evaluation function of.
(35)式の評価関数Jは、(20)式と同様、各圧延スタンドFkの出側板厚の修正量Δhkを小さくすることを目的とする評価関数である。ただし、(35)式では、それぞれの圧延スタンドFkの出側板厚の修正量Δhkを同じように評価するため、板厚スケジュールにおける各圧延スタンドFkの出側板厚hkで、各圧延スタンドFkの出側板厚の修正量Δhkを除算する。 The evaluation function J of the equation (35) is an evaluation function for the purpose of reducing the correction amount Δh k of the output side plate thickness of each rolling stand Fk, as in the equation (20). However, in the equation (35), since the correction amount Δh k of the output side plate thickness of each rolling stand Fk is evaluated in the same manner, each rolling stand Fk is based on the output side plate thickness h k of each rolling stand Fk in the plate thickness schedule. Divide the correction amount Δh k of the output side plate thickness of.
ステップS704の1回目の処理では、制約式・評価関数設定部602は、板厚スケジュールにおける各圧延スタンドFkの出側板厚hkとして、(35)式(の分母のhk)に、理想板厚スケジュールh0kを設定する。また、(35)式中のΔh k は、理想板厚スケジュールh0 k からの修正量である。したがって、1回目の処理においては、(20)式と(35)式とは同じ値となる。尚、ステップS704の1回目の処理では、第3の実施形態で説明した(34)式についても、(20)式および(35)式と同じ値になる。一方、2回目以降の処理では、制約式・評価関数設定部602は、板厚スケジュールにおける各圧延スタンドFkの出側板厚hkとして、(35)式(の分母のhk)に、理想板厚スケジュールh0kではなく、ステップS709で作成された(最新の)板厚スケジュール(における各圧延スタンドF1〜Fnの出側板厚hk)を設定する。ここで、(35)式中のΔh k は、後述するステップS709で作成された(最新の)板厚スケジュールからの修正量である。 In the first processing of step S704, the constraint equation and evaluation function setting unit 602, as a side plate thickness h k out of each rolling stand Fk in the sheet thickness schedule, in (35) (h k of the denominator), ideal Set the plate thickness schedule h0 k. Further, Δh k in the equation (35) is a correction amount from the ideal plate thickness schedule h0 k. Therefore, in the first process, the values of the equations (20) and (35) are the same. In the first process of step S704, the values of the equation (34) described in the third embodiment are the same as those of the equations (20) and (35). On the other hand, in the second and subsequent processes, the constraint equation / evaluation function setting unit 602 sets the output plate thickness h k of each rolling stand Fk in the plate thickness schedule to the ideal plate in equation (35) (denominator h k). Instead of the thickness schedule h0 k , the (latest) plate thickness schedule (latest plate thickness h k on the exit side of each rolling stand F1 to Fn in step S709) is set. Here, Δh k in the equation (35) is a correction amount from the (latest) plate thickness schedule created in step S709 described later.
また、第2の実施形態と同じく、ステップS706の1回目の処理では、板厚スケジュール作成部603は、ステップS705で導出された各圧延スタンドF1〜Fn−1の出側板厚の修正量Δhkを理想板厚スケジュールh0kに加算したものを板厚スケジュールとする。一方、2回目以降の処理では、板厚スケジュール作成部603は、ステップS705で導出された各圧延スタンドFkの出側板厚の修正量Δhkを、理想板厚スケジュールh0kではなく、ステップS709で作成された(最新の)板厚スケジュール(における各圧延スタンドFkの出側板厚hk)に加算したものを板厚スケジュールとする。
Further, as in the second embodiment, in the first process of step S706, the plate thickness
以上のようにしても第2の実施形態で説明したのと同様の効果が得られる。
尚、本実施形態においても、第1、第2の実施形態で説明した変形例を採用することができる。例えば、変形例1〜8のように(35)式の評価関数Jを変形することができる。
Even as described above, the same effect as described in the second embodiment can be obtained.
Also in this embodiment, the modified examples described in the first and second embodiments can be adopted. For example, the evaluation function J of the equation (35) can be modified as in the modification examples 1 to 8.
また、第2、第3、第4の実施形態で説明したように収束計算を行えば、圧延スケジュール(板厚スケジュールおよび板クラウン制御量yi)の精度をより向上させることができるので好ましい。ただし、第3の実施形態で説明した(34)式の評価関数J、または、第4の実施形態で説明した(35)式の評価関数Jを、第1の実施形態で説明した(20)式の評価関数Jに代えて用い、第1の実施形態で説明したように、収束計算を行わずに、圧延スケジュール(板厚スケジュールおよび板クラウン制御量yi)を導出してもよい。 Further, it is preferable to perform the convergence calculation as described in the second, third, and fourth embodiments because the accuracy of the rolling schedule (plate thickness schedule and plate crown control amount y i ) can be further improved. However, the evaluation function J of the formula (34) described in the third embodiment or the evaluation function J of the formula (35) described in the fourth embodiment has been described in the first embodiment (20). It may be used instead of the evaluation function J of the equation, and as described in the first embodiment, the rolling schedule (plate thickness schedule and plate crown control amount y i ) may be derived without performing the convergence calculation.
(実施例)
次に、実施例を説明する。
<実施例1>
まず、第3の実施形態で説明した手法において、各圧延スタンドFkの出側板厚の修正を行わないものとして、各圧延スタンドF1〜F7における急峻度とロールベンダに対する設定値(WRベンダ設定値)を比較例1として導出した。ただし、ここでは、以下の(36)式に示すように、(34)式の右辺に、第1の実施形態の変形例1に示した(23)式の右辺第2項「Wδcδc」を加算したものを評価関数Jとして用いる。この場合、各圧延スタンドFkの出側板厚の修正量Δhkを0(ゼロ)とするので、(34)式の評価関数Jの第1項の値は0(ゼロ)になる(すなわち、J=wδcδcになる)。
(Example)
Next, an embodiment will be described.
<Example 1>
First, in the method described in the third embodiment, assuming that the thickness of the output side plate of each rolling stand Fk is not modified, the steepness of each rolling stand F1 to F7 and the set value for the roll vendor (WR vendor set value). Was derived as Comparative Example 1. However, here, as shown in the following equation (36), on the right side of the equation (34), the second term “W δc δc” on the right side of the equation (23) shown in the
図8は、このような比較例1についての、各圧延スタンドF1〜F7における急峻度とロールベンダに対する設定値(WRベンダ設定値)を示す図である。尚、急峻度は(5)式により求められ、ロールベンダに対する設定値(WRベンダ設定値)は、ロールベンディング力に対応する。 FIG. 8 is a diagram showing the steepness of each rolling stand F1 to F7 and the set value (WR vendor set value) for the roll bender for such Comparative Example 1. The steepness is obtained by the equation (5), and the set value for the roll vendor (WR vendor set value) corresponds to the roll bending force.
図8(a)において、破線801、802は、それぞれ、急峻度の上限値、下限値を示す。実線803は、求めた急峻度を示す。点線804は、急峻度の目標値を示す。即ち、急峻度の目標値と(5)式の関係とを用いて求めた伸差率の目標値と求めた伸差率との偏差を(36)式の評価関数に加えている。実操業においては、急峻度もしくは伸差率の目標値を設定し、目標値と設定値の偏差を評価関数に加えることがよく行われる。図8(b)において、破線811、812は、それぞれ、ロールベンダに対する設定値(WRベンダ設定値)の上限値、下限値を示す。実線813は、求めたロールベンダに対する設定値(WRベンダ設定値)を示す。尚、図8(a)、図8(b)内において、グラフの傍らに示す数値は、それぞれ、急峻度(実線803)、ロールベンダに対する設定値(WRベンダ設定値、実線813)の値(●の値)を示す。
図8(a)に示すように、各圧延スタンドFkの出側板厚の修正を行わないと、下流側の圧延スタンドF6、F7において、形状の制約範囲を満たさない。
In FIG. 8A, the
As shown in FIG. 8A, unless the thickness of the outer side plate of each rolling stand Fk is corrected, the rolling stands F6 and F7 on the downstream side do not satisfy the shape restriction range.
また、特許文献1に記載の技術(各圧延スタンドFkの出側板厚の修正を行うが、修正量Δhkを含まない評価関数を用いる技術)により、各圧延スタンドF1〜F7における急峻度とロールベンダに対する設定値(WRベンダ設定値)を比較例2として導出した。
図9は、このような比較例2についての、各圧延スタンドF1〜F7における急峻度とロールベンダに対する設定値(WRベンダ設定値)を示す図である。
Further, the steepness and roll of each rolling stand F1 to F7 are performed by the technique described in Patent Document 1 (a technique of correcting the output side plate thickness of each rolling stand Fk but using an evaluation function that does not include the correction amount Δh k). The set value for the bender (WR vendor set value) was derived as Comparative Example 2.
FIG. 9 is a diagram showing the steepness of each rolling stand F1 to F7 and the set value (WR vendor set value) for the roll bender for such Comparative Example 2.
図9(a)において、破線901、902は、それぞれ、急峻度の上限値、下限値を示す。実線903は、求めた急峻度を示す。点線904は、急峻度の目標値を示す。図9(b)において、破線911、912は、それぞれ、ロールベンダに対する設定値(WRベンダ設定値)の上限値、下限値を示す。実線913は、求めたロールベンダに対する設定値(WRベンダ設定値)を示す。尚、図9(a)、図9(b)内において、グラフの傍らに示す数値は、それぞれ、急峻度(実線903)、ロールベンダに対する設定値(WRベンダ設定値、実線913)の値(●の値)を示す。
In FIG. 9A, the
さらに、第3の実施形態の手法により、各圧延スタンドF1〜F7における急峻度とロールベンダに対する設定値(WRベンダ設定値)を発明例として導出した。ただし、ここでも(36)式を評価関数Jとして用いる。
図10は、このような発明例についての、各圧延スタンドF1〜F7における急峻度とロールベンダに対する設定値(WRベンダ設定値)を示す図である。
Further, by the method of the third embodiment, the steepness of each rolling stand F1 to F7 and the set value for the roll vendor (WR vendor set value) are derived as an example of the invention. However, the equation (36) is also used as the evaluation function J here.
FIG. 10 is a diagram showing the steepness of each rolling stand F1 to F7 and the set value (WR vendor set value) for the roll vendor for such an example of the invention.
図10(a)において、破線1001、1002は、それぞれ、急峻度の上限値、下限値を示す。実線1003は、求めた急峻度を示す。点線1004は、急峻度の目標値を示す。図10(b)において、破線1011、1012は、それぞれ、ロールベンダに対する設定値(WRベンダ設定値)の上限値、下限値を示す。実線1013は、求めたロールベンダに対する設定値(WRベンダ設定値)を示す。尚、図10(a)、図10(b)内において、グラフの傍らに示す数値は、それぞれ、急峻度(実線1003)、ロールベンダに対する設定値(WRベンダ設定値、実線1013)の値(●の値)を示す。
In FIG. 10A, the
また、図11は、各圧延スタンドF1〜F7における圧下率を示す図である。圧下率は入側板厚と出側板厚とから求められる。
図11(a)は、比較例2の手法で求めた結果として、変更前圧下率、変更後圧下率、および圧下修正率の一例を示す図である。図11(b)は、発明例の手法で求めた結果として、変更前圧下率、変更後圧下率、および圧下修正率の一例を示す図である。圧下修正率は、変更前圧下率に対する、変更後圧下率から変更前圧下率を減算した値の比を百分率で表したものである。
Further, FIG. 11 is a diagram showing the rolling reduction ratios of the rolling stands F1 to F7. The reduction rate is obtained from the inlet side plate thickness and the outlet side plate thickness.
FIG. 11A is a diagram showing an example of the pre-change reduction rate, the post-change reduction rate, and the reduction correction rate as a result obtained by the method of Comparative Example 2. FIG. 11B is a diagram showing an example of the pre-change reduction rate, the post-change reduction rate, and the reduction correction rate as a result obtained by the method of the invention example. The reduction correction rate is the ratio of the value obtained by subtracting the reduction rate before change from the reduction rate after change to the reduction rate before change as a percentage.
比較例2では、図9(a)に示すように、形状の制約範囲を満たすように板厚スケジュールを作成することができるが、図11(a)に示すように、板厚の修正量が大きくなる。これに対し、発明例では、図10(a)に示すように、形状の制約範囲を満たすように板厚スケジュールを作成することができ、しかも、図11(b)に示すように、板厚の修正量を比較例2に比べ小さくすることができ、必要最小限に抑えることができる。 In Comparative Example 2, as shown in FIG. 9A, the plate thickness schedule can be created so as to satisfy the constraint range of the shape, but as shown in FIG. 11A, the correction amount of the plate thickness is growing. On the other hand, in the example of the invention, as shown in FIG. 10A, the plate thickness schedule can be created so as to satisfy the constraint range of the shape, and moreover, as shown in FIG. 11B, the plate thickness can be created. The amount of correction of the above can be made smaller than that of Comparative Example 2, and can be suppressed to the minimum necessary.
<実施例2>
本実施例では、第1の実施形態の変形例5で説明したように、制約条件緩和量δc、δε、δgを一次で評価する場合と二次で評価する場合とを比較し、制約条件緩和量δc、δε、δgを二次で評価する場合の効果を検証した。ここでは、その一例として、最終段の圧延スタンドFnの出側における板クラウンCnに対する制約式の制約条件緩和量δcについて評価した。尚、本実施例では、実施例1とは異なる鋼種の被圧延材を圧延する場合についてシミュレーションを行った。
<Example 2>
In this embodiment, as described in the modified example 5 of the first embodiment, the constraint condition relaxation amounts δc, δε, and δg are compared between the case of primary evaluation and the case of secondary evaluation, and the constraint condition relaxation. The effect of secondary evaluation of the quantities δc, δε, and δg was verified. Here, as an example, the constraint condition relaxation amount δc of the constraint equation for the plate crown C n on the exit side of the rolling stand Fn in the final stage was evaluated. In this example, a simulation was performed in the case of rolling a material to be rolled of a steel type different from that of Example 1.
まず、制約条件緩和量δcを一次で評価する評価関数Jとして(36)式を用いると共に、最終段の圧延スタンドFnの出側における板クラウンCnに対する制約式として(22)式を用いて、第3の実施形態の手法により、各圧延スタンドF1〜F7の出側における板クラウンCiと、各圧延スタンドF1〜F7における急峻度と、ロールベンダに対する設定値(WRベンダ設定値)を導出した。 First, equation (36) is used as the evaluation function J for linearly evaluating the constraint condition relaxation amount δc, and equation (22) is used as the constraint equation for the plate crown C n on the exit side of the rolling stand Fn in the final stage. By the method of the third embodiment, the plate crown C i on the exit side of each rolling stand F1 to F7, the steepness of each rolling stand F1 to F7, and the set value for the roll vendor (WR vendor set value) were derived. ..
図12は、制約条件緩和量δcを一次で評価した場合の、各圧延スタンドF1〜F7の出側における板クラウンCi、各圧延スタンドF1〜F7における急峻度、およびロールベンダに対する設定値(WRベンダ設定値)の一例を示す図である。 12, the steepness of the constraint condition relaxing amount δc of when evaluated in the primary, the strip crown C i, each rolling stand F1-F7 on the delivery side of the rolling stands F1-F7, and set values for roll bender (WR It is a figure which shows an example of a bender setting value).
図12(a)において、破線1201、1202は、それぞれ、最終段の圧延スタンドF7の出側における板クラウンC7の上限値、下限値を示す。実線1203は、求めた板クラウンCiを示す。最終段の圧延スタンドF7の出側における板クラウンC7は、40.0[μm]であった(点1204を参照)。
In FIG. 12A,
図12(b)において、破線1211、1212は、それぞれ、急峻度の上限値、下限値を示す。実線1213は、求めた急峻度を示す。点線1214は、急峻度の目標値を示す。図12(c)において、破線1221、1222は、それぞれ、ロールベンダに対する設定値(WRベンダ設定値)の上限値、下限値を示す。実線1223は、求めたロールベンダに対する設定値(WRベンダ設定値)を示す。
尚、図12(a)、図12(b)、図12(c)内において、グラフの傍らに示す数値は、それぞれ、板クラウン(実線1203)、急峻度(実線1213)、ロールベンダに対する設定値(WRベンダ設定値、実線1223)の値(●の値)を示す。
In FIG. 12B, the
In FIGS. 12 (a), 12 (b), and 12 (c), the numerical values shown beside the graph are set for the plate crown (solid line 1203), steepness (solid line 1213), and roll vendor, respectively. The value (value of ●) of the value (WR vendor set value, solid line 1223) is shown.
図12(a)に示すように、最終段の圧延スタンドF7の出側における板クラウンC7は、その上限値の40[μm]ちょうどであり、最終段の圧延スタンドFnの出側における板クラウンCnに関する制約条件を満たす解(すなわち制約条件緩和量δcが0(ゼロ)になる(δc=0の)解)が得られている。しかしながら、図12(b)に示すように、急峻度と、その目標値1214との差が大きくなる。さらに、図12(c)に示すように、圧延スタンドF3、F4間のロールベンダに対する設定値(WRベンダ設定値)には、94[t/c](=|(−118)−(−24)|)の差がある等、相互に隣接する圧延スタンド間のロールベンダに対する設定値(WRベンダ設定値)の差が大きくなった。すなわち、ロールベンダに対する設定値は、本実施例の計算対象となる製造ラインの過去の操業経験からはあまり望ましくない値になった。
As shown in FIG. 12 (a), the plate crown C 7 on the outlet side of the rolling stand F7 in the final stage is exactly the upper limit of 40 [μm], and the plate crown on the outlet side of the rolling stand Fn in the final stage. A solution satisfying the constraint condition regarding C n (that is, a solution in which the constraint condition relaxation amount δc becomes 0 (zero) (δc = 0)) is obtained. However, as shown in FIG. 12B, the difference between the steepness and the
次に、制約条件緩和量δcを二次で評価する評価関数Jとして以下の(37)式を用いると共に、最終段の圧延スタンドFnの出側における板クラウンCnに対する制約式として(22)式を用いて、第3の実施形態の手法により、各圧延スタンドF1〜F7の出側における板クラウンCiと、各圧延スタンドF1〜F7における急峻度と、ロールベンダに対する設定値(WRベンダ設定値)を導出した。尚、(37)式の評価関数Jは、(34)式の右辺に、第1の実施形態の変形例5に示した(30)式の右辺第2項「Wδc(δc)2」を加算したものである。 Next, the following equation (37) is used as the evaluation function J for quadrically evaluating the constraint condition relaxation amount δc, and the constraint equation (22) is used as the constraint equation for the plate crown C n on the exit side of the rolling stand Fn in the final stage. By the method of the third embodiment, the plate crown C i on the exit side of each rolling stand F1 to F7, the steepness of each rolling stand F1 to F7, and the set value for the roll vendor (WR bender set value). ) Was derived. The evaluation function J of the equation (37) has the second term “W δc (δc) 2 ” on the right side of the equation (30) shown in the modified example 5 of the first embodiment on the right side of the equation (34). It is an addition.
図13は、制約条件緩和量δcを二次で評価した場合の、各圧延スタンドF1〜F7の出側における板クラウンCi、各圧延スタンドF1〜F7における急峻度、およびロールベンダに対する設定値(WRベンダ設定値)の一例を示す図である。 13, in the case of evaluating the constraint condition relaxing amount δc secondary, strip crown C i at the delivery side of the rolling stand F1-F7, the steepness of each rolling stand F1-F7, and set values for roll bender ( It is a figure which shows an example of WR vendor setting value).
図13(a)において、破線1301、1302は、それぞれ、最終段の圧延スタンドF7の出側における板クラウンC7の上限値、下限値を示す。尚、これらの上限値、下限値は、それぞれ、図12(a)に示した上限値、下限値と同じ値である。実線1303は、求めた板クラウンCiを示す。最終段の圧延スタンドF7の出側における板クラウンC7は40.2[μm]であった(点1304を参照)。
In FIG. 13A, the
図13(b)において、破線1311、1312は、それぞれ、急峻度の上限値、下限値を示す。実線1313は、求めた急峻度を示す。点線1314は、急峻度の目標値を示す。尚、これらの上限値、下限値、目標値は、それぞれ、図12(b)に示した上限値、下限値、目標値と同じ値である。図13(c)において、破線1321、1322は、それぞれ、ロールベンダに対する設定値(WRベンダ設定値)の上限値、下限値を示す。尚、これらの上限値、下限値は、それぞれ、図12(c)に示した上限値、下限値と同じ値である。実線1323は、求めたロールベンダに対する設定値(WRベンダ設定値)を示す。
尚、図13(a)、図13(b)、図13(c)内において、グラフの傍らに示す数値は、それぞれ、板クラウン(実線1303)、急峻度(実線1313)、ロールベンダに対する設定値(WRベンダ設定値、実線1323)の値を示す。
In FIG. 13B, the
In FIGS. 13 (a), 13 (b), and 13 (c), the numerical values shown beside the graph are set for the plate crown (solid line 1303), steepness (solid line 1313), and roll vendor, respectively. The value of the value (WR vendor set value, solid line 1323) is shown.
図13(a)に示す結果では、制約条件緩和量δcは0.2(δc=0.2)であった。すなわち、図13(a)に示すように、最終段の圧延スタンドF7の出側における板クラウンC7は40.2[μm]であり、その上限値の40[μm]を超えている。しかしながら、この値は、板クラウンCiのモデル式の予測精度(最低でも数μm程度)に比べて十分小さい。 In the result shown in FIG. 13A, the constraint condition relaxation amount δc was 0.2 (δc = 0.2). That is, as shown in FIG. 13A, the plate crown C 7 on the exit side of the rolling stand F7 in the final stage is 40.2 [μm], which exceeds the upper limit of 40 [μm]. However, this value is sufficiently smaller than the prediction accuracy (at least about several μm) of the model formula of the plate crown C i.
また、図13(b)に示すように、急峻度は、図12(b)に示した急峻度よりも目標値1314に近くなる。
また、図13(c)に示すように、圧延スタンドF3、F4間のロールベンダに対する設定値(WRベンダ設定値)の差は、52[t/c](=|(−78)−(−26)|)となる等、相互に隣接する圧延スタンド間のロールベンダに対する設定値(WRベンダ設定値)の差は、図12(c)に示したものよりも抑えられており、過去の操業経験に照らしても問題ない程度になっている。
したがって、図13に示す結果では、図12に示す結果に対し、板クラウンCn、伸差率εi、およびロールベンダに対する設定値のバランスを改善することができ、望ましい設定が得られることが分かる。
Further, as shown in FIG. 13 (b), the steepness is closer to the
Further, as shown in FIG. 13 (c), the difference in the set value (WR vendor set value) between the rolling stands F3 and F4 with respect to the roll bender is 52 [t / c] (= | (-78)-(-). The difference in the set value (WR vendor set value) for the roll vendor between the rolling stands adjacent to each other, such as 26) |), is smaller than that shown in FIG. 12 (c), and the past operation is performed. There is no problem in light of experience.
Therefore, in the result shown in FIG. 13, the balance of the set values for the plate crown C n , the elongation ratio ε i , and the roll vendor can be improved with respect to the result shown in FIG. 12, and the desired setting can be obtained. I understand.
(その他の変形例)
以上説明した本発明の実施形態は、コンピュータがプログラムを実行することによって実現することができる。また、前記プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体及び前記プログラム等のコンピュータプログラムプロダクトも本発明の実施形態として適用することができる。記録媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ROM等を用いることができる。
また、以上説明した本発明の実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
(Other variants)
The embodiment of the present invention described above can be realized by executing a program by a computer. Further, a computer-readable recording medium on which the program is recorded and a computer program product such as the program can also be applied as an embodiment of the present invention. As the recording medium, for example, a flexible disk, a hard disk, an optical disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a magnetic tape, a non-volatile memory card, a ROM, or the like can be used.
In addition, the embodiments of the present invention described above are merely examples of embodiment of the present invention, and the technical scope of the present invention should not be construed in a limited manner by these. It is a thing. That is, the present invention can be implemented in various forms without departing from the technical idea or its main features.
(請求項との関係)
以下に、請求項と実施形態との関係を示す。尚、本発明は、変形例において説明したように、以下の関係に限定されるものではない。
制約式設定手段は、例えば、制約式・評価関数設定部305、602を用いることにより実現される。第1の制約式は、例えば、(18)式、(19)式、(21)式、または(22)式により実現される。第2の制約式は、例えば、(17)式、または(24)式により実現される。第3の制約式は、例えば、(16)式により実現される。第4の制約式は、例えば、(27)式、または(28)式により実現される。尚、制約式に緩和量を規定してもしなくてもよいことは、第1の実施形態の変形例1等に記載した通りである。また、形状が伸差率に限定されないことは、第1の実施形態の変形例8に記載した通りである。
評価関数設定手段は、例えば、制約式・評価関数設定部305、602を用いることにより実現される。
最適計算手段は、例えば、最適計算部306を用いることにより実現される。
板厚スケジュール作成手段は、例えば、板厚スケジュール作成部307、603を用いることにより実現される。
収束判定手段は、例えば、収束判定部604を用いることにより実現される。
請求項2は、第1の実施形態の変形例1〜5に対応し、請求項3は、第1の実施形態の変形例5に対応する。第2〜第4の実施形態においても、第1の実施形態の変形例1〜5を適用することができることは、第2〜第4の実施形態の後の変形例で説明した通りである。
請求項4は、第1の実施形態に対応し、請求項4に記載の評価関数は、例えば、第1の実施形態の評価関数J((20)式)に対応する。
請求項5は、第2の実施形態に対応し、請求項5に記載の評価関数は、例えば、第2の実施形態の評価関数J((20)式)に対応する。
請求項6は、第3の実施形態に対応し、請求項6に記載の評価関数は、例えば、第3の実施形態の評価関数J((34)式)に対応する。
請求項7は、第4の実施形態に対応し、請求項7に記載の評価関数は、例えば、第4の実施形態の評価関数J((35)式)に対応する。
尚、(34)式または(35)式を(20)式の代わりに用いて第1の実施形態のようにしてもよい(収束計算を行わなくてもよい)ことは、第4の実施形態の説明の後の変形例で説明した通りである。
請求項9は、第1の実施形態の変形例4に対応し、第4の制約式は、例えば、(27)式により実現される。請求項10も、第1の実施形態の変形例4に対応し、第4の制約式は、例えば、(28)式により実現され、評価関数は、例えば、(29)式により実現される。請求項11は、第1の実施形態の変形例5に対応する。 請求項12に記載の第1の項は、例えば、(10)式の右辺第1項により実現され、第2の項は、例えば、(10)式の右辺第2項により実現され、第3の項は、例えば、(10)式の右辺第3項により実現される。第4の項は、例えば、(11)式の右辺第1項により実現され、第5の項は、例えば、(11)式の右辺第2項により実現され、第6の項は、例えば、(11)式の右辺第3項により実現される。
(Relationship with claims)
The relationship between the claims and the embodiments is shown below. The present invention is not limited to the following relationship as described in the modified example.
The constraint expression setting means is realized by using, for example, the constraint expression / evaluation
The evaluation function setting means is realized by using, for example, the constraint expression / evaluation
The optimum calculation means is realized by using, for example, the
The plate thickness schedule creation means is realized, for example, by using the plate thickness
The convergence test means is realized by using, for example, the
Claim 4 corresponds to the first embodiment, and the evaluation function according to claim 4 corresponds to, for example, the evaluation function J (Equation (20)) of the first embodiment.
Claim 7 corresponds to the fourth embodiment, and the evaluation function according to claim 7 corresponds to, for example, the evaluation function J (Equation (35)) of the fourth embodiment.
It should be noted that the equation (34) or the equation (35) may be used instead of the equation (20) as in the first embodiment (convergence calculation may not be performed) in the fourth embodiment. It is as explained in the modified example after the explanation of.
300・600:圧延スケジュール作成装置、301:データ格納部、302:操業基準取得部、303:理想板厚スケジュール取得部、304・601:モデルパラメータ導出部、305・602:制約式・評価関数設定部、306:最適計算部、307・603:板厚スケジュール作成部、308:出力部、605:収束判定部 300/600: Rolling schedule creation device, 301: Data storage unit, 302: Operation standard acquisition unit, 303: Ideal plate thickness schedule acquisition unit, 304/601: Model parameter derivation unit, 305/602: Constraint formula / evaluation function setting Unit, 306: Optimal calculation unit, 307/603: Plate thickness schedule creation unit, 308: Output unit, 605: Convergence judgment unit
Claims (14)
最終段の前記圧延スタンドの出側における板クラウンの許容範囲または目標値を規定する第1の制約式と、前記圧延スタンドの出側における被圧延材の形状の許容範囲を前記複数の圧延スタンドのそれぞれについて規定する第2の制約式と、前記板クラウン制御量の許容範囲を前記複数の圧延スタンドのそれぞれについて規定する第3の制約式を含む制約式を設定する制約式設定手段と、
前記最終段の圧延スタンドを除く前記圧延スタンドの出側板厚の、理想板厚からの修正量を小さくすることを目的とする評価関数を設定する評価関数設定手段と、
前記制約式を満足する範囲で、前記評価関数の値が最小または最大になるときの、前記最終段の圧延スタンドを除く前記圧延スタンドの出側板厚の、理想板厚からの修正量と、前記複数の圧延スタンドにおける前記板クラウン制御量を数理計画法による最適化計算を行うことにより導出する最適計算手段と、
前記最適計算手段により導出された、前記最終段の圧延スタンドを除く前記圧延スタンドの出側板厚の、理想板厚からの修正量と、前記理想板厚とに基づいて、前記圧延スタンドにおける出側板厚を板厚スケジュールとして作成する板厚スケジュール作成手段と、を有することを特徴とする圧延スケジュール作成装置。 The plate crown control amount, which is the amount of plate crown on the outlet side of the rolling stand, which is changed by the operation of the plate crown and shape control ends in a plurality of rolling stands constituting the tandem rolling mill, and the plate crown thickness on the output side of the rolling stand. A rolling schedule creation device that creates a rolling schedule including
The first constraint equation that defines the permissible range or target value of the plate crown on the outlet side of the rolling stand in the final stage and the permissible range of the shape of the material to be rolled on the outlet side of the rolling stand are set for the plurality of rolling stands. A second constraint formula that defines each of them, a constraint formula setting means that sets a constraint formula that includes a third constraint formula that defines the allowable range of the plate crown control amount for each of the plurality of rolling stands, and a constraint formula setting means.
An evaluation function setting means for setting an evaluation function for the purpose of reducing the amount of correction of the outer plate thickness of the rolling stand excluding the final stage rolling stand from the ideal plate thickness.
The amount of correction from the ideal plate thickness of the outer plate thickness of the rolling stand excluding the rolling stand of the final stage when the value of the evaluation function becomes the minimum or maximum within the range satisfying the constraint equation, and the above. Optimal calculation means for deriving the plate crown control amount in a plurality of rolling stands by performing optimization calculation by a mathematical programming method.
Based on the amount of correction from the ideal plate thickness of the output side plate thickness of the rolling stand excluding the final stage rolling stand derived by the optimum calculation means from the ideal plate thickness and the ideal plate thickness, the exit side plate in the rolling stand. A rolling schedule creating apparatus comprising: a plate thickness schedule creating means for creating a thickness as a plate thickness schedule.
前記評価関数は、前記最終段の圧延スタンドを除く前記圧延スタンドの出側板厚の、理想板厚からの修正量と、前記緩和量と、それらのバランスをとるための重み係数とを含む関数であることを特徴とする請求項1に記載の圧延スケジュール作成装置。 In at least one of the first constraint expression and the second constraint expression, the relaxation amount for the allowable range specified for the constraint expression is further specified.
The evaluation function is a function including a correction amount from the ideal plate thickness of the outer plate thickness of the rolling stand excluding the rolling stand in the final stage, the relaxation amount, and a weighting coefficient for balancing them. The rolling schedule creating apparatus according to claim 1, wherein the rolling schedule is created.
前記収束判定手段により前記最適化計算の結果が収束したと判定されるまで、少なくとも、前記収束していないと判定された前記最適化計算により導出された前記圧延スタンドの出側板厚の修正量で修正された前記圧延スタンドの最新の出側板厚を、前記制約式および前記評価関数に再設定することと、前記再設定された前記評価関数を用いて前記最適化計算を行うことと、前記最適化計算により導出された前記圧延スタンドの出側板厚の修正量で前記圧延スタンドの出側板厚を修正して最新の出側板厚とすることと、を繰り返す収束計算を行うスケジュール作成装置であって、
前記収束計算の1回目の計算に於いては、前記最適化計算により導出される、前記最終段の圧延スタンドを除く前記圧延スタンドの出側板厚の修正量として、前記圧延スタンドの出側板厚の、理想板厚からの修正量が導出され、且つ、前記評価関数は、前記圧延スタンドの出側板厚の、理想板厚からの修正量を、当該圧延スタンドの出側の理想板厚で割る除算を行った値の絶対値または二乗の、前記最終段の圧延スタンドを除く前記複数の圧延スタンドについての総和を求める項を含み、
前記収束計算の2回目以降の計算に於いては、前記最適化計算により導出される、前記最終段の圧延スタンドを除く前記圧延スタンドの出側板厚の修正量として、前記圧延スタンドの出側板厚の、前回の収束計算において修正された前記圧延スタンドの最新の出側板厚からの修正量が導出され、且つ、前記評価関数は、前記圧延スタンドの出側板厚の、理想板厚からの修正量に代えて、前記圧延スタンドの出側板厚の、前回の収束計算において修正された前記圧延スタンドの最新の出側板厚からの修正量を、当該圧延スタンドの出側の理想板厚で割る除算を行った値の絶対値または二乗の、前記最終段の圧延スタンドを除く前記複数の圧延スタンドについての総和を求める項を含むことを特徴とする請求項4に記載の圧延スケジュール作成装置。 Further, it has a convergence test means for determining whether or not the result of the optimization calculation has converged.
Until it is determined by the convergence determination means that the result of the optimization calculation has converged, at least by the correction amount of the output side plate thickness of the rolling stand derived by the optimization calculation determined to have not converged. The latest output side plate thickness of the modified rolling stand is reset to the constraint equation and the evaluation function, the optimization calculation is performed using the reset evaluation function, and the optimum It is a schedule creation device that repeats convergence calculation to correct the output side plate thickness of the rolling stand to the latest output side plate thickness by the correction amount of the output side plate thickness of the rolling stand derived by the calculation. ,
In the first calculation of the convergence calculation, the outer plate thickness of the rolling stand is corrected as the correction amount of the outer plate thickness of the rolling stand excluding the rolling stand of the final stage, which is derived by the optimization calculation. , The correction amount from the ideal plate thickness is derived, and the evaluation function divides the correction amount from the ideal plate thickness of the output side plate thickness of the rolling stand by the ideal plate thickness on the exit side of the rolling stand. Includes a term for the absolute value or square of the value obtained by calculating the sum of the plurality of rolling stands excluding the rolling stands in the final stage.
In the second and subsequent calculations of the convergence calculation, the outer plate thickness of the rolling stand is corrected as the correction amount of the outer plate thickness of the rolling stand excluding the rolling stand of the final stage, which is derived by the optimization calculation. The correction amount from the latest output plate thickness of the rolling stand corrected in the previous convergence calculation is derived, and the evaluation function is the correction amount of the outside plate thickness of the rolling stand from the ideal plate thickness. Instead of, the amount of correction of the outer plate thickness of the rolling stand from the latest outer plate thickness of the rolling stand, which was corrected in the previous convergence calculation, is divided by the ideal plate thickness of the outer side of the rolling stand. The rolling schedule creating apparatus according to claim 4, further comprising a term for obtaining the sum of the absolute value or the square of the performed value for the plurality of rolling stands excluding the rolling stand in the final stage.
前記収束判定手段により前記最適化計算の結果が収束したと判定されるまで、少なくとも、前記収束していないと判定された前記最適化計算により導出された前記圧延スタンドの出側板厚の修正量で修正された前記圧延スタンドの最新の出側板厚を、前記制約式および前記評価関数に再設定することと、前記再設定された前記評価関数を用いて前記最適化計算を行うことと、前記最適化計算により導出された前記圧延スタンドの出側板厚の修正量で前記圧延スタンドの出側板厚を修正して最新の出側板厚とすることと、を繰り返す収束計算を行うスケジュール作成装置であって、
前記収束計算の1回目の計算に於いては、前記最適化計算により導出される、前記最終段の圧延スタンドを除く前記圧延スタンドの出側板厚の修正量として、前記最終段の圧延スタンドを除く前記圧延スタンドの出側板厚の、理想板厚からの修正量が導出され、且つ、前記評価関数は、前記圧延スタンドの出側板厚の、理想板厚からの修正量を、当該圧延スタンドの出側の理想板厚で割る除算を行った値の絶対値または二乗の、前記最終段の圧延スタンドを除く前記複数の圧延スタンドについての総和を求める項を含み、
前記収束計算の2回目以降の計算に於いては、前記最適化計算により導出される、前記最終段の圧延スタンドを除く前記圧延スタンドの出側板厚の修正量として、前回の収束計算において修正された前記圧延スタンドの最新の出側板厚からの修正量で修正された場合における、当該前回の収束計算において修正された当該圧延スタンドの最新の出側板厚の、理想板厚からの修正量が導出され、且つ、前記評価関数は、前記圧延スタンドの出側板厚の、理想板厚からの修正量に代えて、前回の収束計算において修正された前記圧延スタンドの最新の出側板厚からの修正量で修正された場合における、当該前回の収束計算において修正された当該圧延スタンドの最新の出側板厚の、理想板厚からの修正量を、当該圧延スタンドの出側の理想板厚で割る除算を行った値の絶対値または二乗の、前記最終段の圧延スタンドを除く前記複数の圧延スタンドについての総和を求める項を含むことを特徴とする請求項4に記載の圧延スケジュール作成装置。 Further, it has a convergence test means for determining whether or not the result of the optimization calculation has converged.
Until it is determined by the convergence determination means that the result of the optimization calculation has converged, at least by the correction amount of the output side plate thickness of the rolling stand derived by the optimization calculation determined to have not converged. The latest output side plate thickness of the modified rolling stand is reset to the constraint equation and the evaluation function, the optimization calculation is performed using the reset evaluation function, and the optimum It is a schedule creation device that repeats convergence calculation to correct the output side plate thickness of the rolling stand to the latest output side plate thickness by the correction amount of the output side plate thickness of the rolling stand derived by the calculation. ,
In the first calculation of the convergence calculation, the rolling stand of the final stage is excluded as the correction amount of the outer plate thickness of the rolling stand excluding the rolling stand of the final stage, which is derived by the optimization calculation. The amount of correction of the outer plate thickness of the rolling stand from the ideal plate thickness is derived, and the evaluation function determines the amount of correction of the outer plate thickness of the rolling stand from the ideal plate thickness of the rolling stand. Includes a term for the absolute value or square of the value obtained by dividing by the ideal plate thickness on the side to obtain the sum of the plurality of rolling stands excluding the final stage rolling stand.
In the second and subsequent calculations of the convergence calculation, the correction amount of the outer plate thickness of the rolling stand excluding the rolling stand of the final stage, which is derived by the optimization calculation, is corrected in the previous convergence calculation. When the correction amount from the latest output side plate thickness of the rolling stand is corrected, the correction amount from the ideal plate thickness of the latest output side plate thickness of the rolling stand corrected in the previous convergence calculation is derived. And, the evaluation function is a correction amount from the latest output side plate thickness of the rolling stand, which was corrected in the previous convergence calculation, instead of the correction amount of the output side plate thickness of the rolling stand from the ideal plate thickness. Dividing the amount of correction from the ideal plate thickness of the latest output plate thickness of the rolling stand corrected in the previous convergence calculation by the ideal plate thickness of the exit side of the rolling stand in the case of correction in The rolling schedule creating apparatus according to claim 4, further comprising a term for obtaining the sum of the absolute value or the square of the performed value for the plurality of rolling stands excluding the rolling stand in the final stage.
前記収束判定手段により前記最適化計算の結果が収束したと判定されるまで、少なくとも、前記収束していないと判定された前記最適化計算により導出された前記圧延スタンドの出側板厚の修正量で修正された前記圧延スタンドの最新の出側板厚を、前記制約式および前記評価関数に再設定することと、前記再設定された前記評価関数を用いて前記最適化計算を行うことと、前記最適化計算により導出された前記圧延スタンドの出側板厚の修正量で前記圧延スタンドの出側板厚を修正して最新の出側板厚とすることと、を繰り返す収束計算を行うスケジュール作成装置であって、
前記収束計算の1回目の計算に於いては、前記最適化計算により導出される、前記最終段の圧延スタンドを除く前記圧延スタンドの出側板厚の修正量として、前記圧延スタンドの出側板厚の、理想板厚からの修正量が導出され、且つ、前記評価関数は、前記圧延スタンドの出側板厚の、理想板厚からの修正量を、当該圧延スタンドの出側の理想板厚で割る除算を行った値の絶対値または二乗の、前記最終段の圧延スタンドを除く前記複数の圧延スタンドについての総和を求める項を含み、
前記収束計算の2回目以降の計算に於いては、前記最適化計算により導出される、前記最終段の圧延スタンドを除く前記圧延スタンドの出側板厚の修正量として、前記圧延スタンドの出側板厚の、前回の収束計算において修正された前記圧延スタンドの最新の出側板厚からの修正量が導出され、且つ、前記評価関数は、前記圧延スタンドの出側板厚の、理想板厚からの修正量を、当該圧延スタンドの出側の理想板厚で割る除算に代えて、前記圧延スタンドの出側板厚の、前回の収束計算において修正された前記圧延スタンドの最新の出側板厚からの修正量を、前記前回の収束計算において修正された当該圧延スタンドの最新の出側板厚で割る除算を行った値の絶対値または二乗の、前記最終段の圧延スタンドを除く前記複数の圧延スタンドについての総和を求める項を含むことを特徴とする請求項4に記載の圧延スケジュール作成装置。 Further, it has a convergence test means for determining whether or not the result of the optimization calculation has converged.
Until it is determined by the convergence determination means that the result of the optimization calculation has converged, at least by the correction amount of the output side plate thickness of the rolling stand derived by the optimization calculation determined to have not converged. The latest output side plate thickness of the modified rolling stand is reset to the constraint equation and the evaluation function, the optimization calculation is performed using the reset evaluation function, and the optimum It is a schedule creation device that repeats convergence calculation to correct the output side plate thickness of the rolling stand to the latest output side plate thickness by the correction amount of the output side plate thickness of the rolling stand derived by the calculation. ,
In the first calculation of the convergence calculation, the outer plate thickness of the rolling stand is corrected as the correction amount of the outer plate thickness of the rolling stand excluding the rolling stand of the final stage, which is derived by the optimization calculation. , The correction amount from the ideal plate thickness is derived, and the evaluation function divides the correction amount from the ideal plate thickness of the output side plate thickness of the rolling stand by the ideal plate thickness on the exit side of the rolling stand. Includes a term for the absolute value or square of the value obtained by calculating the sum of the plurality of rolling stands excluding the rolling stands in the final stage.
In the second and subsequent calculations of the convergence calculation, the outer plate thickness of the rolling stand is corrected as the correction amount of the outer plate thickness of the rolling stand excluding the rolling stand of the final stage, which is derived by the optimization calculation. The correction amount from the latest output plate thickness of the rolling stand corrected in the previous convergence calculation is derived, and the evaluation function is the correction amount of the outside plate thickness of the rolling stand from the ideal plate thickness. and instead of the division divided by the ideal thickness of the exit side of the rolling stands, wherein the thickness at delivery side of the rolling stand, the correction amount of the latest delivery side thickness or al of the rolling stands that have been modified in the previous convergence calculation Is the absolute value or square of the value obtained by dividing by the latest output plate thickness of the rolling stand, which was corrected in the previous convergence calculation, and is the sum of the plurality of rolling stands excluding the rolling stand in the final stage. The rolling schedule creating apparatus according to claim 4, wherein the rolling schedule is included.
前記評価関数は、前記複数の圧延スタンドのうち、前記最終段の圧延スタンドを除く前記圧延スタンドの出側板厚の、理想板厚からの修正量と、前記第4の制約式に対して規定される前記緩和量と、それらのバランスをとるための重み係数とを含む関数であることを特徴とする請求項9に記載の圧延スケジュール作成装置。 The fourth constraint equation further defines the amount of relaxation for the permissible range defined for the fourth constraint equation.
The evaluation function is defined for the amount of correction of the output side plate thickness of the rolling stand excluding the final stage rolling stand among the plurality of rolling stands from the ideal plate thickness and the fourth constraint equation. The rolling schedule creating apparatus according to claim 9, wherein the rolling schedule creator is a function including the relaxation amount and a weighting coefficient for balancing them.
前記圧延スタンドの出側における形状を導出する式は、当該圧延スタンドにおける基準の前記形状を示す第4の項と、当該圧延スタンドおよび当該圧延スタンド以外の前記複数の圧延スタンドにおける前記板クラウン・形状制御端の操作に起因して当該圧延スタンドの出側において得られる前記形状の、前記複数の圧延スタンドのそれぞれについての積算値を求める第5の項と、当該圧延スタンドおよび当該圧延スタンド以外の前記複数の圧延スタンドの出側板厚の変更に起因して当該圧延スタンドの出側において得られる前記形状の、前記複数の圧延スタンドのうち最終段の圧延スタンドを除く前記圧延スタンドのそれぞれについての積算値を求める第6の項と、を含むことを特徴とする請求項1〜11の何れか1項に記載の圧延スケジュール作成装置。 The formula for deriving the plate crown on the exit side of the rolling stand includes the first term indicating the reference plate crown in the rolling stand, and the plate crown in the rolling stand and the plurality of rolling stands other than the rolling stand. The second term for obtaining the integrated value for each of the plurality of rolling stands of the plate crown generated on the outlet side of the rolling stand due to the operation of the shape control end, and the above-mentioned other than the rolling stand and the rolling stand. The integrated value of the plate crown generated on the exit side of the rolling stand due to the change in the thickness of the outside plate of the plurality of rolling stands for each of the rolling stands excluding the final stage rolling stand among the plurality of rolling stands. Including the third term to be sought,
The formula for deriving the shape on the outlet side of the rolling stand includes the fourth item indicating the shape of the reference in the rolling stand, and the plate crown / shape in the rolling stand and the plurality of rolling stands other than the rolling stand. The fifth term for obtaining the integrated value for each of the plurality of rolling stands of the shape obtained on the outlet side of the rolling stand due to the operation of the control end, and the above-mentioned other than the rolling stand and the rolling stand. Cumulative value for each of the rolling stands excluding the final stage rolling stand of the plurality of rolling stands of the shape obtained on the protruding side of the rolling stand due to a change in the thickness of the protruding side of the plurality of rolling stands. The rolling schedule making apparatus according to any one of claims 1 to 11, further comprising the sixth item.
最終段の前記圧延スタンドの出側における板クラウンの許容範囲または目標値を規定する第1の制約式と、前記圧延スタンドの出側における被圧延材の形状の許容範囲を前記複数の圧延スタンドのそれぞれについて規定する第2の制約式と、前記板クラウン制御量の許容範囲を前記複数の圧延スタンドのそれぞれについて規定する第3の制約式を含む制約式を設定する制約式設定工程と、
前記最終段の圧延スタンドを除く前記圧延スタンドの出側板厚の、理想板厚からの修正量を小さくすることを目的とする評価関数を設定する評価関数設定工程と、
前記制約式を満足する範囲で、前記評価関数の値が最小または最大になるときの、前記最終段の圧延スタンドを除く前記圧延スタンドの出側板厚の、理想板厚からの修正量と、前記複数の圧延スタンドにおける前記板クラウン制御量を数理計画法による最適化計算を行うことにより導出する最適計算工程と、
前記最適計算工程により導出された、前記最終段の圧延スタンドを除く前記圧延スタンドの出側板厚の、理想板厚からの修正量と、前記理想板厚とに基づいて、前記圧延スタンドの出側板厚を板厚スケジュールとして作成する板厚スケジュール作成工程と、を有することを特徴とする圧延スケジュール作成方法。 The plate crown control amount, which is the amount of plate crown on the outlet side of the rolling stand, which is changed by the operation of the plate crown and shape control ends in a plurality of rolling stands constituting the tandem rolling mill, and the plate crown thickness on the output side of the rolling stand. It is a rolling schedule creation method for creating a rolling schedule including
The first constraint equation that defines the permissible range or target value of the plate crown on the outlet side of the rolling stand in the final stage and the permissible range of the shape of the material to be rolled on the outlet side of the rolling stand are set for the plurality of rolling stands. A second constraint formula that defines each of them, a constraint formula setting step that sets a constraint formula that includes a third constraint formula that defines the allowable range of the plate crown control amount for each of the plurality of rolling stands, and a constraint formula setting step.
An evaluation function setting process for setting an evaluation function for the purpose of reducing the amount of correction of the outer plate thickness of the rolling stand excluding the final stage rolling stand from the ideal plate thickness, and
The amount of correction from the ideal plate thickness of the outer plate thickness of the rolling stand excluding the rolling stand of the final stage when the value of the evaluation function becomes the minimum or maximum within the range satisfying the constraint equation, and the above. An optimum calculation process for deriving the control amount of the plate crown in a plurality of rolling stands by performing an optimization calculation by a mathematical programming method, and
Based on the amount of correction from the ideal plate thickness of the outer plate thickness of the rolling stand excluding the rolling stand of the final stage, which was derived by the optimum calculation step , and the ideal plate thickness, the outer plate of the rolling stand. A method for creating a rolling schedule, which comprises a plate thickness schedule creating process for creating a thickness as a plate thickness schedule, and a rolling schedule creating process.
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