JP7518385B2 - Processing device, processing method, and program - Google Patents
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Description
本発明は、処理装置、処理方法、およびプログラムに関し、特に、タンデム圧延機における走間設定変更を実行するために好適なものである。 The present invention relates to a processing device, a processing method, and a program, and is particularly suitable for executing running speed setting changes in a tandem rolling mill.
複数台の圧延機を備えるタンデム圧延機を用いた板材の圧延工程では、圧延効率や歩留まりを向上させるために、圧延順序で並ぶ複数の圧延材を圧延する前に、圧延材の先端と、当該圧延材の1つ前に圧延される圧延材の後端と、を溶接等により接合して、複数の圧延材を連続的にタンデム圧延機に供給し、タンデム圧延機を停止することなく連続的に圧延することが行われる。 In the rolling process of plate materials using a tandem rolling mill equipped with multiple rolling mills, in order to improve rolling efficiency and yield, before rolling multiple rolled materials lined up in the rolling sequence, the front end of the rolled material is joined to the rear end of the rolled material that is rolled just before it by welding or the like, and the multiple rolled materials are continuously supplied to the tandem rolling mill, and are continuously rolled without stopping the tandem rolling mill.
以下の説明では、上述のように互いに接合された2つの圧延材のうち、圧延材の搬送方向の下流側に存在する圧延材を先行材と称し、上流側に存在する圧延材を後行材と称する。また、圧延材の搬送方向の下流側、上流側を、それぞれ単に、下流側、上流側と略称する。また、先行材と後行材とが接合されている領域を溶接点と称する。この溶接点を境に圧延材の仕様が先行材の仕様から後行材の仕様に変化する場合がある。この際、圧延機を停止させずに複数の圧延材を連続的に圧延するためには、各圧延機の圧下位置(無負荷時の上下のワークロール間のギャップ)とロール速度(ワークロールの回転速度)などの圧延機の設定値を、溶接点が圧延機を通過する際に、先行材の設定値から後行材の設定値に変更する必要がある。このように圧延機を停止することなく圧延機の設定を変更することを、走間設定変更と称する。なお、前記の走間設定変更のための変更処理は、所定時間(走変時間)を要するため、溶接点が圧延機に到達する前から開始されることも多く、走変時間の経過後に終了する。 In the following description, of the two rolled materials joined together as described above, the rolled material present downstream in the conveying direction of the rolled material is referred to as the leading material, and the rolled material present upstream is referred to as the trailing material. The downstream and upstream sides of the conveying direction of the rolled material are simply referred to as the downstream side and the upstream side, respectively. The area where the leading material and the trailing material are joined is referred to as the welding point. The specifications of the rolled material may change from the specifications of the leading material to the specifications of the trailing material at the boundary of this welding point. In this case, in order to continuously roll multiple rolled materials without stopping the rolling mill, it is necessary to change the settings of the rolling mill, such as the roll down position (the gap between the upper and lower work rolls when no load is applied) and the roll speed (the rotation speed of the work roll) of each rolling mill, from the settings of the leading material to the settings of the trailing material when the welding point passes through the rolling mill. Changing the settings of the rolling mill without stopping the rolling mill in this way is called a running setting change. In addition, because the change process for changing the running speed setting requires a certain amount of time (running change time), it often starts before the welding point reaches the rolling mill and ends after the running change time has elapsed.
前記の圧下位置とロール速度とを変更する技術として、特許文献1に開示されている技術がある。
ここで、圧延材の搬送方向において連続して配置される3つの圧延機からなるタンデム圧延機のうち、最も上流側にある圧延機を第j-1圧延機と称し、真ん中にある圧延機を第j圧延機と称し、最も下流側にある圧延機を第j+1圧延機と称することとする。また、溶接点がある圧延機を通過する際に実行される走間設定変更が終了してから、当該溶接点が次の圧延機を通過する際に実行される走間設定変更が開始されるまでの時間帯は、走間設定変更が実行されていない時間帯であるが、この時間帯を定常状態の時間帯と称する。特許文献1には、溶接点が第j-1圧延機から第j圧延機まで搬送される間の定常状態の時間帯において、第j-1圧延機と第j圧延機との間における圧延材の張力を、先行材の張力の設定値とし、この設定値に基づいて圧下位置とロール速度とを変更することが開示されている。
As a technique for changing the rolling position and the roll speed, there is a technique disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2003-233996.
Here, among the tandem rolling mills consisting of three rolling mills arranged consecutively in the conveying direction of the rolled material, the most upstream rolling mill is referred to as the j-1 rolling mill, the middle rolling mill is referred to as the j rolling mill, and the most downstream rolling mill is referred to as the j+1 rolling mill. In addition, the time period from the end of the running speed setting change executed when the welding point passes through a certain rolling mill to the start of the running speed setting change executed when the welding point passes through the next rolling mill is a time period during which the running speed setting change is not executed, and this time period is referred to as a steady state time period.
ここで、第j-1圧延機と第j圧延機との間における先行材の張力の設定値をTj-1 Iと表記する。また、第j-1圧延機と第j圧延機との間における後行材の張力の設定値をTj-1 IIと表記する。また、第j-1圧延機と第j圧延機との間における先行材の張力の設定値を、単に、先行材の張力の設定値と略称し、第j-1圧延機と第j圧延機との間における後行材の張力の設定値を、単に、後行材の張力の設定値と略称する。 Here, the set value of the tension of the preceding material between the j-1th rolling mill and the jth rolling mill is denoted as T j-1 I. Also, the set value of the tension of the following material between the j-1th rolling mill and the jth rolling mill is denoted as T j-1 II . Also, the set value of the tension of the preceding material between the j-1th rolling mill and the jth rolling mill is simply abbreviated to the tension set value of the preceding material, and the set value of the tension of the following material between the j-1th rolling mill and the jth rolling mill is simply abbreviated to the tension set value of the following material.
特許文献1においては、後行材を圧延している第j-1圧延機の出側における後行材の張力は、後行材の張力の設定値Tj-1
IIではなく、先行材の張力の設定値Tj-1
Iとなる。即ち、後行材の張力は、当該後行材の張力の設定値Tj-1
IIのTj-1
I/Tj-1
II倍になる。従って、Tj-1
I/Tj-1
IIが大きい場合、当該後行材に過大な張力がかかる。そのため、当該後行材が破断する虞がある。
In
この対策として、特許文献2に開示されている技術がある。板状の圧延材に加わる張力を圧延材の断面積で除した値(張力応力)が同じである場合、圧延材の板厚が厚いほど張力が大きく、圧延材の板厚が薄いほど張力が小さい。特許文献2では、これに着目し、Tj-1
I/Tj-1
IIが大きくなるのは、先行材の板厚が後行材の板厚よりも厚い場合、即ち、第j圧延機における圧延材が厚物から薄物に変更される場合であるとしている。そして、このような場合には、先行材と後行材との溶接点が存在する第j-1圧延機と第j圧延機との間における圧延材の張力を、圧延材が破断しない値とする。圧延材が破断しない値として、具体的に、第j-1圧延機と第j圧延機との間における後行材の張力の設定値を用いることが示されている。
As a countermeasure against this, there is a technique disclosed in
しかしながら、特許文献1、2の何れの技術においても、圧延機の圧下位置とロール速度との変更途中(以下、走間設定変更中)における圧延材の張力変化は考慮されていない。これを考慮する技術として、特許文献3に開示されている技術がある。
However, neither of the techniques in
特許文献3では、圧下位置およびロール速度の変更途中の圧延材の張力変動を予測し、溶接点が圧延機を通過する際に実行される走間設定変更が開始されてから当該溶接点が当該圧延機に到達するまでの時間(以下、適宜、先行材走変時間)を最適化することにより、圧下位置およびロール速度の変更途中の圧延材の張力変動を制御する。 In Patent Document 3, the tension fluctuation of the rolled material during the change of the reduction position and roll speed is predicted, and the time from when the travel setting change, which is performed when the welding point passes through the rolling mill, is started to when the welding point reaches the rolling mill (hereinafter, appropriately, referred to as the preceding material travel change time) is optimized, thereby controlling the tension fluctuation of the rolled material during the change of the reduction position and roll speed.
また、第j-1圧延機から第j圧延機に溶接点が搬送される間の定常状態の時間帯を第j世代と称する。また、第j圧延機から第j+1圧延機に溶接点が搬送される間の定常状態の時間帯を第j+1世代と称する。 The steady-state time period during which the weld point is transported from the j-1th rolling mill to the jth rolling mill is called the jth generation. The steady-state time period during which the weld point is transported from the jth rolling mill to the j+1th rolling mill is called the j+1th generation.
図9は、特許文献3に記載の技術を説明する図である。具体的に図9は、第j世代から第j+1世代へ世代が更新される際の、圧延材の張力の時間変化を模式的に示す図である。図9において、第j-1-第j圧延機間張力は、第j-1圧延機と第j圧延機との間における圧延材の張力を示す。第j-第j+1圧延機間張力は、第j圧延機と第j+1圧延機との間における圧延材の張力を示す。Tj-1 (j)は、第j世代での第j-1圧延機と第j圧延機との間における圧延材の張力を示す。Tj-1 (j+1)は、第j+1世代での第j-1圧延機と第j圧延機との間における圧延材の張力を示し、第j-1圧延機と第j圧延機との間における後行材の張力の設定値Tj-1 IIに等しい。Tj (j)は、第j世代での第j圧延機と第j+1圧延機との間における圧延材の張力を示し、第j-1圧延機と第j圧延機との間における先行材の張力の設定値Tj-1 Iに等しい。Tj (j+1)は、第j+1世代での第j圧延機と第j+1圧延機との間における圧延材の張力を示す。尚、下付きで示す記号(j-1、j)と当該記号の右隣りに上付きで示す記号((j)、(j+1)、I、II)は、図9において、上下に重ねて示す記号に対応する。このような記号の表記の方法は、その他の変数についても同様である。 FIG. 9 is a diagram for explaining the technology described in Patent Document 3. Specifically, FIG. 9 is a diagram that shows a schematic diagram of the change in tension of the rolled material over time when the generation is updated from the jth generation to the j+1th generation. In FIG. 9, the tension between the j-1th and jth rolling mills indicates the tension of the rolled material between the j-1th rolling mill and the jth rolling mill. The tension between the jth and j+1th rolling mills indicates the tension of the rolled material between the jth rolling mill and the j+1th rolling mill. T j-1 (j) indicates the tension of the rolled material between the j-1th rolling mill and the jth rolling mill in the jth generation. T j-1 (j+1) indicates the tension of the rolled material between the j-1th rolling mill and the jth rolling mill in the j+1th generation, and is equal to the set value T j-1 II of the tension of the following material between the j-1th rolling mill and the jth rolling mill. T j (j) indicates the tension of the rolled material between the jth rolling mill and the j+1th rolling mill in the jth generation, and is equal to the set value T j-1 I of the tension of the preceding material between the j-1th rolling mill and the jth rolling mill. T j (j+1) indicates the tension of the rolled material between the jth rolling mill and the j+1th rolling mill in the j+1th generation. The subscripted symbol (j-1, j) and the superscripted symbols ((j), (j+1), I, II) to the right of the symbol correspond to the symbols shown stacked above and below in FIG. 9. The same method of notating the symbols applies to other variables.
溶接点第j圧延機到達タイミングは、溶接点が第j圧延機に到達したタイミングを示す。aは、先行材走変時間を0にした場合の溶接点第j圧延機到達タイミングを示す。bは、先行材走変時間を走変時間の1/2にした場合の溶接点第j圧延機到達タイミングを示す。cは、先行材走変時間を走変時間と等しくした場合の溶接点第j圧延機到達タイミングを示す。また、図9において、それぞれの溶接点第j圧延機到達タイミングa、b、cの場合の圧延材の張力の時間変化の軌跡を、矢印にa、b、cを付して示す。図9に示すように、先行材走変時間を変えると、走変時間内で圧延材の張力がたどる軌跡が変化する。従って、先行材走変時間を最適化することで、圧下位置とロール速度の変更途中の圧延材の張力変動を制御することができる。 The weld point jth rolling mill arrival timing indicates the timing when the weld point reaches the jth rolling mill. a indicates the weld point jth rolling mill arrival timing when the preceding material travel time is set to 0. b indicates the weld point jth rolling mill arrival timing when the preceding material travel time is set to 1/2 of the travel time. c indicates the weld point jth rolling mill arrival timing when the preceding material travel time is equal to the travel time. Also, in Figure 9, the trajectories of the tension of the rolled material over time for the weld point jth rolling mill arrival timings a, b, and c are shown with arrows a, b, and c. As shown in Figure 9, when the preceding material travel time is changed, the trajectory of the tension of the rolled material within the travel time changes. Therefore, by optimizing the preceding material travel time, it is possible to control the tension fluctuation of the rolled material during the change of the roll position and roll speed.
尚、図9において、溶接点第j圧延機到達タイミングがaであるときの先行材走変時間は0である(即ち、溶接点が第j圧延機に通過するときに走間設定変更が開始する)。溶接点第j圧延機到達タイミングがbであるときの先行材走変時間は、圧下位置、ロール速度の変更開始タイミングからbまでの期間である。溶接点第j圧延機到達タイミングがcであるときの先行材走変時間は、圧下位置、ロール速度の変更開始タイミングからcまでの期間である(即ち、先行材走変時間と走変時間は等しい)。 In FIG. 9, when the welding point reaches the jth rolling mill at a, the preceding material travel time is 0 (i.e., the travel setting change starts when the welding point passes the jth rolling mill). When the welding point reaches the jth rolling mill at b, the preceding material travel time is the period from the start of the change in the reduction position and roll speed to b. When the welding point reaches the jth rolling mill at c, the preceding material travel time is the period from the start of the change in the reduction position and roll speed to c (i.e., the preceding material travel time and the travel time are equal).
しかしながら、特許文献3の方法では、特許文献1、2で示されるような各世代の圧延材の張力の設定値に基づいて先行材走変時間を最適化するため、先行材走変時間をどのように選択しても、圧延材の張力変動を望ましい状態に制御できない場合がある。これは、図9において、圧下位置、ロール速度の変更開始タイミングでの第j-1-第j圧延機間張力Tj-1
(j)と、圧下位置、ロール速度の変更終了タイミングでの第j-第j+1圧延機間張力Tj
(j+1)と、が、先行材または後行材の張力の設定値等により決められて固定されており、走変時間の前後の圧延材の張力が固定された条件の下でのみ先行材走変時間を最適化しているためである。従って、圧延材の張力が高くなりすぎた場合は圧延材の破断が生じる虞があり、圧延材の張力が低くなりすぎた場合は圧延材の蛇行や平坦度の悪化が生じる虞がある。その結果、圧延が継続できなくなる場合がある。
However, in the method of Patent Document 3, the preceding material travel time is optimized based on the set value of the tension of each generation of the rolled material as shown in
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、タンデム圧延機における走間設定変更中の圧延材の張力変動を抑制することを目的とする。 The present invention was made in consideration of the above problems, and aims to suppress tension fluctuations in the rolled material when changing the running speed setting in a tandem rolling mill.
本発明の処理装置は、複数の圧延材を搬送順で接合している接合部がタンデム圧延機のうちの対象圧延機を通過する際に前記対象圧延機の設定値を変更する走間設定変更を実行するための処理装置であって、前記対象圧延機に対する前記走間設定変更の実行時に、前記接合部で接合されている2つの圧延材の張力変化の度合いを評価する評価関数に基づいて、前記対象圧延機の設定値を決定する設定計算手段を備え、前記評価関数は、第1の決定変数と第2の決定変数とを用いて定められる評価指標を含み、前記第1の決定変数は、前記走間設定変更の開始から終了までの間で前記接合部が前記対象圧延機に到達するタイミングを定めるための変数であり、前記第2の決定変数は、前記対象圧延機の走間設定変更の開始時における、前記対象圧延機と前記対象圧延機の1つ上流側の圧延機との間における前記2つの圧延材の張力を定めるための変数であり、前記設定計算手段は、前記評価関数の値が最大値または最小値となるときの前記第1の決定変数の値および前記第2の決定変数の値を決定する。 The processing device of the present invention is a processing device for executing a running speed setting change that changes the setting value of a target rolling mill when a joint that joins multiple rolled materials in a transport order passes through a target rolling mill among tandem rolling mills, and is equipped with a setting calculation means that determines the setting value of the target rolling mill based on an evaluation function that evaluates the degree of tension change of the two rolled materials joined at the joint when the running speed setting change is executed for the target rolling mill, and the evaluation function includes an evaluation index determined using a first decision variable and a second decision variable, the first decision variable is a variable for determining the timing when the joint reaches the target rolling mill between the start and end of the running speed setting change, and the second decision variable is a variable for determining the tension of the two rolled materials between the target rolling mill and the rolling mill one upstream of the target rolling mill at the start of the running speed setting change of the target rolling mill, and the setting calculation means determines the value of the first decision variable and the value of the second decision variable when the value of the evaluation function is maximum or minimum.
本発明の処理方法は、複数の圧延材を搬送順で接合している接合部がタンデム圧延機のうちの対象圧延機を通過する際に前記対象圧延機の設定値を変更する走間設定変更を実行するための処理方法であって、前記対象圧延機に対する前記走間設定変更の実行時に、前記接合部で接合されている2つの圧延材の張力変化の度合いを評価する評価関数に基づいて、前記対象圧延機の設定値を決定する設定計算工程を含み、前記評価関数は、第1の決定変数と第2の決定変数とを用いて定められる評価指標を含み、前記第1の決定変数は、前記走間設定変更の開始から終了までの間で前記接合部が前記対象圧延機に到達するタイミングを定めるための変数であり、前記第2の決定変数は、前記対象圧延機の走間設定変更の開始時における、前記対象圧延機と前記対象圧延機の1つ上流側の圧延機との間における前記2つの圧延材の張力を定めるための変数であり、前記設定計算工程では、前記評価関数の値が最大値または最小値となるときの前記第1の決定変数の値および前記第2の決定変数の値を決定する。 The processing method of the present invention is a processing method for executing a running speed setting change that changes the setting value of a target rolling mill when a joint that joins multiple rolled materials in a transport order passes through a target rolling mill among tandem rolling mills, and includes a setting calculation step of determining the setting value of the target rolling mill based on an evaluation function that evaluates the degree of tension change of the two rolled materials joined at the joint when the running speed setting change is executed for the target rolling mill, the evaluation function includes an evaluation index determined using a first decision variable and a second decision variable, the first decision variable is a variable for determining the timing when the joint reaches the target rolling mill between the start and end of the running speed setting change, the second decision variable is a variable for determining the tension of the two rolled materials between the target rolling mill and the rolling mill one upstream of the target rolling mill at the start of the running speed setting change of the target rolling mill, and the setting calculation step determines the value of the first decision variable and the value of the second decision variable when the value of the evaluation function is maximum or minimum.
本発明のプログラムは、前記設定計算手段として機能させるためのものである。 The program of the present invention is intended to function as the setting calculation means.
本発明によれば、タンデム圧延機における走間設定変更中の圧延材の張力変動を抑制することができる。 According to the present invention, it is possible to suppress the tension fluctuation of the rolled material during the change of the running speed setting in a tandem rolling mill.
まず、後述する本発明の実施形態との対比のために、本発明の実施形態と対比のために必要となる内容ついて、タンデム圧延機が5台の圧延機を有する場合を例に、図1を用いて説明する。なお、タンデム圧延機が備える圧延機の数(N)は、例えば4以上(N≧4)とする。また、圧延材は、鋼材に限らず、他の金属で構成された金属材でも良いし、金属材以外の材料を少なくとも一部に含んで構成されていても良い。 First, for comparison with the embodiments of the present invention described later, the contents necessary for comparison with the embodiments of the present invention will be described with reference to FIG. 1, taking as an example a case in which a tandem rolling mill has five rolling mills. The number of rolling mills (N) provided in the tandem rolling mill is, for example, four or more (N≧4). The rolled material is not limited to steel material, and may be a metal material made of other metals, or may be composed of at least a portion of a material other than a metal material.
図1は、圧延状態の時間に対する変化の一例を示す図である。図1では、紙面に向かって左側から右側に向かう方向が、タンデム圧延機における圧延対象材の搬送方向である。図1に示す5台の圧延機のうち、タンデム圧延機における圧延対象材の搬送方向の最も上流側(紙面の左側)に位置する圧延機を第1圧延機とし、下流側(紙面の右側)に向かうに従い第2圧延機、第3圧延機、第4圧延機、第5圧延機とする。 Figure 1 is a diagram showing an example of the change in rolling state over time. In Figure 1, the direction from left to right on the page is the transport direction of the material to be rolled in the tandem rolling mill. Of the five rolling mills shown in Figure 1, the rolling mill located most upstream (left side of the page) in the transport direction of the material to be rolled in the tandem rolling mill is the first rolling mill, and the rolling mills are the second, third, fourth, and fifth rolling mills moving downstream (right side of the page).
タンデム圧延機に供給される後行材の先端は、先行材の後端と溶接点Wで溶接された後、第1圧延機、第2圧延機、第3圧延機、第4圧延機、第5圧延機の順に圧延される。 The leading end of the following material supplied to the tandem rolling mill is welded to the trailing end of the preceding material at welding point W, and then rolled in the order of the first rolling mill, the second rolling mill, the third rolling mill, the fourth rolling mill, and the fifth rolling mill.
図1では、各世代における圧延状態を示す。図1では、紙面の最も上側を、最も早期に生じる第1世代とし、第2世代、第3世代、第4世代、第5世代、第6世代の順に世代が更新されるものとする。このように図1では、縦軸の矢印の先端の向き(下側)に向かうに従い、時間が経過することを意味する。前述したように第j世代は、溶接点Wが第j-1圧延機を通過する際に実行される走間設定変更(圧下位置およびロール速度の変更)が終了してから、当該溶接点Wが第j圧延機を通過する際に実行される走間設定変更が開始されるまでの、走間設定変更が実行されていない定常状態の時間帯を指す。従って、図1に示す各世代における圧延状態は、走間設定変更が実行されていないとき(定常状態のとき)の圧延状態を示す。 Figure 1 shows the rolling state in each generation. In Figure 1, the top of the page is the first generation, which occurs earliest, and the generations are updated in the order of the second generation, third generation, fourth generation, fifth generation, and sixth generation. In this way, in Figure 1, time passes as the arrow on the vertical axis moves in the direction of the tip (downward). As mentioned above, the jth generation refers to the time period during which no running speed setting change is performed, from the end of the running speed setting change (change of the roll position and roll speed) performed when the welding point W passes through the j-1th rolling mill, to the start of the running speed setting change performed when the welding point W passes through the jth rolling mill, during which the steady state is in effect. Therefore, the rolling state in each generation shown in Figure 1 shows the rolling state when no running speed setting change is performed (when in a steady state).
第1世代は、溶接点Wが第1圧延機に進入する前の、溶接点Wが第1圧延機よりも上流側に位置する状態である。第2世代は、溶接点Wが第1圧延機と第2圧延機との間に位置する状態である。第3世代は、溶接点Wが第2圧延機と第3圧延機との間に位置する状態である。第4世代および第5世代についても、同様である。第6世代は、溶接点Wが第5圧延機よりも下流側に位置する状態である。 The first generation is a state in which the welding point W is located upstream of the first rolling mill before the welding point W enters the first rolling mill. The second generation is a state in which the welding point W is located between the first and second rolling mills. The third generation is a state in which the welding point W is located between the second and third rolling mills. The same is true for the fourth and fifth generations. The sixth generation is a state in which the welding point W is located downstream of the fifth rolling mill.
各世代における圧延機の近傍には、h等の符号が付されている。以下に、これらの記号について説明する。
各符号の右上の添え字において、「I」が記載された符号は先行材に関する各種設定値を意味する。「II」が記載された符号は、後行材に関する各種設定値を意味する。
先行材の第i圧延機(iは1以上5以下の整数)出口における板厚設定値をhi
Iとする(ただし、h0
Iは第1圧延機入口における板厚設定値を表す)。尚、以下の説明では、整数である変数iの範囲を「i=1~(から)5」等と表記する。変数i以外の整数である変数j、k等についても同様の表記とする。
先行材の第i圧延機と第i+1圧延機(i=1~4)との間の張力設定値をTi
Iとする(ただし、T0
Iは第1圧延機入口における張力設定値、T5
Iは第5圧延機出口における張力設定値を表す)。
The rolling mills of each generation are marked with a symbol such as h. These symbols will be explained below.
In the subscripts to the upper right of each symbol, the symbol with "I" indicates various setting values related to the preceding material, and the symbol with "II" indicates various setting values related to the following material.
The thickness setting value of the preceding material at the exit of the i-th rolling mill (i is an integer between 1 and 5) is defined as h i I (where h 0 I represents the thickness setting value at the entrance of the first rolling mill). In the following description, the range of the integer variable i is expressed as "i = 1 to 5", etc. The same notation is used for the integer variables j, k, etc. other than the variable i.
The tension setting value between the i-th rolling mill and the i+1-th rolling mill (i=1 to 4) of the preceding material is defined as T i I (where T 0 I represents the tension setting value at the inlet of the first rolling mill, and T 5 I represents the tension setting value at the outlet of the fifth rolling mill).
また、後行材の第i圧延機(i=1~5)出口における板厚設定値をhi IIとし(ただし、h0 IIは第1圧延機入口における板厚設定値を表す)、後行材の第i圧延機と第i+1圧延機(j=1~4)との間の張力設定値をTi IIとする(ただし、T0 IIは第1圧延機入口における張力設定値を表し、T5 IIは第5圧延機出口における張力設定値を表す)。 In addition, the thickness setting value of the subsequent material at the exit of the ith rolling mill (i = 1 to 5) is denoted by h i II (where h 0 II represents the thickness setting value at the entrance of the first rolling mill), and the tension setting value of the subsequent material between the ith rolling mill and the (i+1)th rolling mill (j = 1 to 4) is denoted by T i II (where T 0 II represents the tension setting value at the entrance of the first rolling mill, and T 5 II represents the tension setting value at the exit of the fifth rolling mill).
第1世代では、全ての圧延機の入口板厚Hi (1)、出口板厚hi (1)、および張力Ti (1)は、それぞれ先行材の設定値h(i-1) I,hi I,Ti Iである。第6世代では、全ての圧延機の入口板厚Hi (6)、出口板厚hi (6)、及び張力Ti (6)は、それぞれ後行材の設定値h(i-1) II,hi II,Ti IIである。 In the first generation, the entrance thickness H i (1) , exit thickness h i (1) , and tension T i (1) of all rolling mills are set to the preceding material's set values h (i-1) I , h i I , and T i I , respectively. In the sixth generation, the entrance thickness H i (6) , exit thickness h i (6) , and tension T i (6) of all rolling mills are set to the succeeding material's set values h (i-1) II , h i II , and T i II , respectively.
第1世代と第6世代との間の第j世代(j=2~5)における各圧延材の板厚について説明する。まず、溶接点Wよりも下流側に存在する第i圧延機(i=j~5)の入口板厚Hi (j)は先行材の板厚設定値h(i-1) Iであり、出口板厚hi (j)は先行材の板厚設定値hi Iである。また、溶接点Wよりも上流側に存在する第i圧延機(i=1~j-1)の入口板厚Hi (j)、出口板厚hi (j)は、それぞれ後行材の板厚設定値h(i-1) II,hi IIである。 The thickness of each rolled material in the jth generation (j=2 to 5) between the first and sixth generations will be described. First, the entrance thickness H i (j) of the ith rolling mill (i=j to 5) located downstream of the welding point W is the thickness setting value h (i-1) I of the preceding material, and the exit thickness h i (j) is the thickness setting value h i I of the preceding material. Also, the entrance thickness H i (j) and the exit thickness h i (j) of the ith rolling mill (i=1 to j-1) located upstream of the welding point W are the thickness setting values h (i-1) II and h i II of the succeeding material, respectively.
次に、第1世代と第6世代との間の第j世代(j=2~5)における各圧延材の張力について説明する。まず、溶接点Wよりも下流側に存在する第i圧延機と第i+1圧延機との間(i=j~4)および第5圧延機の出側では、先行材を圧延している。従って、溶接点Wよりも下流側に存在する第i圧延機と第i+1圧延機との間における圧延材の張力Ti (j)(i=j~4)、第5圧延機の出口張力T5 (j)は、それぞれ先行材の張力設定値Ti I、T5 Iである。溶接点Wよりも上流側に存在する第i圧延機と第i+1圧延機との間(i=1~j-2)および第1圧延機の入側では、後行材を圧延している。従って、溶接点Wよりも上流側に存在する第i圧延機と第i+1圧延機との間における圧延材の張力Ti (j)(i=1~j-2)、第1圧延機の入口張力T0 (j)は、それぞれ後行材の設定値Ti II、T0 IIである。 Next, the tension of each rolled material in the jth generation (j=2 to 5) between the first and sixth generations will be described. First, the preceding material is rolled between the ith rolling mill and the i+1th rolling mill (i=j to 4) located downstream of the welding point W and at the exit side of the fifth rolling mill. Therefore, the tension T i (j) (i=j to 4) of the rolled material between the ith rolling mill and the i+1th rolling mill located downstream of the welding point W and the exit tension T 5 (j) of the fifth rolling mill are the tension set values T i I and T 5 I of the preceding material, respectively. The succeeding material is rolled between the ith rolling mill and the i+1th rolling mill (i=1 to j-2) located upstream of the welding point W and at the entry side of the first rolling mill. Therefore, the tension T i (j) (i = 1 to j-2) of the rolled material between the i-th rolling mill and the i+1-th rolling mill located upstream of the welding point W, and the inlet tension T 0 (j) of the first rolling mill are the set values T i II and T 0 II of the following material, respectively.
溶接点Wが存在する第j-1圧延機と第j圧延機との間における各圧延材の張力Tj-1
(j)が与える影響は、張力の設定値を第j圧延機の入口張力として先行材を圧延している第j圧延機の圧延の方が、張力の設定値を第j-1圧延機の出口張力として後行材を圧延している第j-1圧延機の圧延よりも大きい。このため、本形態では、特許文献1と同様に、溶接点Wが存在する第j-1圧延機と第j圧延機との間における各圧延材の張力Tj-1
(j)を、先行材の張力設定値Tj-1
Iにする。従って、張力に関しては、第j世代と第j+1世代との間で溶接点Wが第j圧延機を通過する際に、第j-1圧延機と第j圧延機との間における各圧延材の張力の設定値を先行材の張力設定値Tj-1
Iから後行材の張力設定値Tj-1
IIに変更する。尚、圧延機間の各圧延材の張力は共通である(圧延機間に存在する複数の圧延材の張力は同じである)。
The influence of the tension T j-1 (j) of each rolled material between the j-1 rolling mill where the welding point W is present and the j-th rolling mill is greater in the rolling of the j-th rolling mill where the preceding material is rolled with the tension set value as the inlet tension of the j-th rolling mill than in the rolling of the j-1 rolling mill where the succeeding material is rolled with the tension set value as the outlet tension of the j-1 rolling mill. For this reason, in this embodiment, similar to
以上述べてきたタンデム圧延機における板厚等の設定をまとめると、第j世代の第i圧延機(j=1~6、i=1~5)の入口板厚Hi (j)、出口板厚hi (j)、第i圧延機と第i+1圧延機との間における各圧延材の張力Ti (j)はそれぞれ、以下の(1)式、(2)式、(3)式のようになる(ただし、T0 (j)は第1圧延機の入口張力を表し、T5 (j)は第5圧延機の出口における各圧延材の張力を表す)。 To summarize the settings of plate thickness, etc. in the tandem rolling mills described above, the inlet plate thickness H i (j), outlet plate thickness h i (j) , and tension T i (j) of each rolled material between the i-th rolling mill and the (i+1)-th rolling mill of the j-th generation (j = 1 to 6, i = 1 to 5) are expressed by the following equations (1), (2), and (3), respectively (where T 0 (j) represents the inlet tension of the first rolling mill, and T 5 (j) represents the tension of each rolled material at the outlet of the fifth rolling mill).
次に、以上の板厚および張力に基づいて、各世代の各圧延機の圧延荷重および先進率が計算される。第1世代では、板厚および張力は全て先行材の設定値であるので、第i圧延機(i=1~5)の圧延荷重Pi (1)は先行材の圧延荷重設定値Pi Iに一致し、先進率fi (1)は先行材の先進率設定値fi Iに一致する。第6世代では、板厚および張力は全て後行材の設定値であるので、第i圧延機(i=1~5)の圧延荷重Pi (6)は後行材の圧延荷重設定値Pi IIに一致し、先進率fi (6)は後行材の先進率設定値fi IIに一致する。 Next, the rolling load and forward ratio of each rolling mill of each generation are calculated based on the above plate thickness and tension. In the first generation, the plate thickness and tension are all set values for the preceding material, so the rolling load P i (1) of the i-th rolling mill (i = 1 to 5) coincides with the rolling load set value P i I of the preceding material, and the forward ratio f i (1) coincides with the forward ratio set value f i I of the preceding material. In the sixth generation, the plate thickness and tension are all set values for the succeeding material, so the rolling load P i (6) of the i-th rolling mill (i = 1 to 5) coincides with the rolling load set value P i II of the succeeding material, and the forward ratio f i (6) coincides with the forward ratio set value f i II of the succeeding material.
第1世代と第6世代との間の第j世代(j=2~5)では、溶接点Wよりも下流側に存在する第i圧延機(i=j~5)における、入口板厚、出口板厚、入口張力、および出口張力は先行材の設定値になっている。従って、圧延荷重Pi (j)は先行材の圧延荷重設定値Pi Iに一致し、先進率fi (j)は先行材の先進率設定値fi Iに一致する。 In the jth generation (j=2 to 5) between the first and sixth generations, the entrance thickness, exit thickness, entrance tension, and exit tension in the i-th rolling mill (i=j to 5) located downstream of the welding point W are the set values for the preceding material. Therefore, the rolling load P i (j) coincides with the rolling load set value P i I of the preceding material, and the forward slip f i (j) coincides with the forward slip set value f i I of the preceding material.
図1において、溶接点Wよりも2つ以上上流側に存在する第i圧延機(i=1~j-2)における、入口板厚、出口板厚、入口張力、および出口張力は、後行材の設定値になっている。このため、圧延荷重Pi
(j)は後行材の圧延荷重設定値Pi
IIに一致し、先進率fi
(j)は後行材の先進率設定値fi
IIに一致する。溶接点Wよりも1つ上流側に存在する第j-1圧延機においては、入口板厚、出口板厚、および入口張力は後行材の設定値になっているが、出口張力は先行材の設定値である。従って、圧延荷重Pj-1
(j)および先進率fj-1
(j)は、先行材の設定値にも後行材の設定値にも一致しない。図1では、この圧延荷重Pj-1
(j)をPj-1
Z、先進率fj-1
(j)をfj-1
Zと表している。
以上述べてきたタンデム圧延機における圧延荷重等の設定をまとめると、第j世代の第i圧延機(j=1~6、i=1~5)の圧延荷重Pi
(j)、先進率fi
(j)はそれぞれ、以下の(4)式、(5)式のようになる。
In FIG. 1, the entrance thickness, exit thickness, entrance tension, and exit tension in the i-th rolling mill (i=1 to j-2) located two or more upstream of the welding point W are set to the set values of the following material. Therefore, the rolling load P i (j) coincides with the rolling load set value P i II of the following material, and the forward ratio f i (j) coincides with the forward ratio set value f i II of the following material. In the j-1-th rolling mill located one upstream of the welding point W, the entrance thickness, exit thickness, and entrance tension are set to the set values of the following material, but the exit tension is the set value of the preceding material. Therefore, the rolling load P j-1 (j) and the forward ratio f j-1 (j) do not coincide with the set values of either the preceding material or the following material. In FIG. 1, the rolling load P j-1 (j) is represented as P j-1 Z , and the forward ratio f j-1 (j) is represented as f j-1 Z.
To summarize the settings of the rolling loads and the like in the tandem rolling mills described above, the rolling load P i (j) and the forward slip f i (j) of the ith rolling mill of the jth generation (j = 1 to 6, i = 1 to 5) are given by the following equations (4) and (5), respectively.
尚、図1では、第1圧延機~第5圧延機について、圧延荷重Pi (j)および先進率fi (j)が、先行材の設定値である圧延機(のロール)を実線で示し、後行材の設定値である圧延機(のロール)を一点鎖線で示し、先行材の設定値にも後行材の設定値にも一致しない圧延機(のロール)を破線で示す。また、先行材をグレー線(薄い濃度の線)で示し、後行材を黒線(濃い濃度の線)で示す。 1, for the first to fifth rolling mills, the rolling mills (rolls) for which the rolling load P i (j) and forward forward ratio f i (j) are the set values for the preceding material are shown by solid lines, the rolling mills (rolls) for which the set values for the succeeding material are shown by dashed lines, and the rolling mills (rolls) for which the set values for the preceding material dot and dash lines do not match the set values for either the preceding material or the succeeding material are shown by dashed lines. Furthermore, the preceding material is shown by a gray line (light density line), and the succeeding material is shown by a black line (dark density line).
(1)式~(5)式で表される圧延状態を達成するための第j世代の第i圧延機(j=1~6、i=1~5)の圧下位置Si
(j)およびロール速度vi
(j)は、以下のように求めることができる。
まず、圧下位置は、出口板厚hi
(j)および圧延荷重Pi
(j)から、公知のゲージメータ式を用いて以下の(6)式で求められる。
The reduction position S i (j) and roll speed v i (j) of the ith rolling mill of the jth generation (j = 1 to 6, i = 1 to 5) for achieving the rolling states expressed by equations ( 1 ) to (5) can be obtained as follows.
First, the rolling position is determined from the exit thickness h i (j) and the rolling load P i (j) by the following formula (6) using a known gauge meter formula.
(6)式に示すように、出口板厚hi (j)および圧延荷重Pi (j)の少なくとも一方が変化すると、圧下位置Si (j)が変化する。このため、(2)式および(4)式を考慮すると、以下の(7)式~(11)式が成り立つことが分かる。 As shown in formula (6), when at least one of the exit thickness h i (j) and the rolling load P i (j) changes, the reduction position S i (j) changes. Therefore, when formulas (2) and (4) are taken into consideration, it can be seen that the following formulas (7) to (11) hold.
尚、(7)式は、第1圧延機の世代間の圧下位置S1 (j)に関する式である。(8)式~(11)式についても、同様に、第2圧延機~第5圧延機の世代間の圧下位置Si (j)(i=2~5)に関する式である。 Equation (7) is an equation related to the inter-generational roll position S 1 (j) of the first rolling mill. Similarly, equations (8) to (11) are equations related to the inter-generational roll positions S i (j) (i=2 to 5) of the second to fifth rolling mills.
各圧延機において圧下位置を変更するタイミングを、図2に示す。図2では、圧下位置を変更するタイミングを湾曲した矢印で示す。溶接点Wが第1圧延機を通過する際(第1世代から第2世代に移る際)には、第1圧延機の圧下位置を変更する。溶接点Wが第k圧延機(k=2~5)を通過する際には、第k-1圧延機の圧下位置と第k圧延機の圧下位置を変更する。 Figure 2 shows the timing for changing the roll position for each rolling mill. In Figure 2, the timing for changing the roll position is indicated by curved arrows. When the welding point W passes through the first rolling mill (when moving from the first generation to the second generation), the roll position of the first rolling mill is changed. When the welding point W passes through the kth rolling mill (k = 2 to 5), the roll positions of the k-1th rolling mill and the kth rolling mill are changed.
ここで、溶接点Wが第i圧延機(i=1~5)を通過する際に各圧延機の圧下位置を変更するとは、各圧延機が圧下位置を変更する際に、その圧下位置の変更の開始と終了との間に溶接点Wが第i圧延機の一対のワークロール間の隙間を通ることを意味する。即ち、溶接点Wが第i圧延機の一対のワークロール間の隙間を通るときが、各圧延機が、圧下位置の変更を開始した時点以降であって、その圧下位置の変更を終了する時点以前であることを意味する。 Here, changing the roll position of each rolling mill when the welding point W passes through the ith rolling mill (i = 1 to 5) means that when each rolling mill changes its roll position, the welding point W passes through the gap between a pair of work rolls of the ith rolling mill between the start and end of the change in roll position. In other words, this means that the time when the welding point W passes through the gap between the pair of work rolls of the ith rolling mill is after the time when each rolling mill starts changing its roll position and before the time when the change in roll position is finished.
ロール速度は、各世代において、溶接点Wよりも上流側にある後行材に関するマスフロー一定則である以下の(12)式と、溶接点Wよりも下流側にある先行材に関するマスフロー一定則である以下の(13)式、(14)式とが成り立つように決められる。 The roll speed is determined for each generation so that the following equation (12), which is the constant mass flow law for the following material upstream of the welding point W, and the following equations (13) and (14), which are the constant mass flow laws for the preceding material downstream of the welding point W, hold true.
(12)式~(14)式は、各世代における圧延機間のロール速度の比率のみを規定する式であるので、これらの(12)式~(14)式を満たすロール速度は無数に存在する。そこで、最下流の圧延機である第5圧延機をピボット圧延機とし、各世代の第5圧延機のロール速度を一致させるように、以下の(15)式を考慮する。ピボット圧延機とは、時間の経過によらずロール速度が変わらない圧延機であり、ロール速度の基準となる圧延機を意味する。 Since equations (12) to (14) only stipulate the ratio of roll speeds between rolling mills in each generation, there are an infinite number of roll speeds that satisfy equations (12) to (14). Therefore, the fifth rolling mill, which is the most downstream rolling mill, is considered as a pivot rolling mill, and the following equation (15) is taken into consideration to match the roll speeds of the fifth rolling mill of each generation. A pivot rolling mill is a rolling mill whose roll speed does not change regardless of the passage of time, and is the rolling mill that serves as the standard for roll speed.
(1)式、(2)式、(5)式、および(12)式~(15)式より、ロール速度vi (j)(j=1~6、i=1~5)は、以下の表1のように求められる。 From equations (1), (2), (5), and (12) to (15), the roll velocities v i (j) (j=1 to 6, i=1 to 5) can be obtained as shown in Table 1 below.
従って、第5圧延機をピボット圧延機とする場合の第1圧延機~第5圧延機のロール速度を変更するタイミングは、図3に示すようになる。図3では、ロール速度を変更するタイミングを湾曲した矢印で示す。溶接点Wが第k圧延機(k=1~4)を通過する際には第1圧延機~第k圧延機のロール速度を変更し、溶接点Wが第5圧延機を通過する際には第1圧延機~第4圧延機のロール速度を変更する。 Therefore, when the fifth rolling mill is used as a pivot rolling mill, the timing for changing the roll speeds of the first to fifth rolling mills is as shown in FIG. 3. In FIG. 3, the timing for changing the roll speeds is indicated by curved arrows. When the welding point W passes through the kth rolling mill (k=1 to 4), the roll speeds of the first to kth rolling mills are changed, and when the welding point W passes through the fifth rolling mill, the roll speeds of the first to fourth rolling mills are changed.
ここで、溶接点Wが第i圧延機(i=1~5)を通過する際に各圧延機のロール速度を変更するとは、各圧延機がロール速度の変更をする際に、そのロール速度の変更の開始と終了との間に溶接点Wが第i圧延機の一対のワークロール間の隙間を通ることを意味する。即ち、溶接点Wが第i圧延機の一対のワークロール間の隙間を通るときが、各圧延機が、ロール速度の変更を開始した時点以降であって、そのロール速度の変更を終了する時点以前であることを意味する。 Here, changing the roll speed of each rolling mill when the welding point W passes through the ith rolling mill (i = 1 to 5) means that when each rolling mill changes its roll speed, the welding point W passes through the gap between a pair of work rolls of the ith rolling mill between the start and end of the roll speed change. In other words, this means that the welding point W passes through the gap between the pair of work rolls of the ith rolling mill after each rolling mill starts changing its roll speed and before the end of the roll speed change.
尚、各世代間における圧下位置およびロール速度の変更は、ランプ状(変化率が一定になるように)に行われるのが一般的である。圧下位置およびロール速度の変更に要する時間である走変時間は、圧下装置および圧延機モータの応答に応じて決められる。溶接点Wが各圧延機を通過する際に行われる変更によって当該圧延機で圧延される圧延部位が、全ての圧延機で一致するように、各世代間で行われる走変時間および先行材走変時間を、圧延機によらず互いに等しくしている。即ち、走変時間および先行材走変時間は、いずれの世代間のどの圧延機の変更であっても同じである。前述したように先行材走変時間は、走間設定変更が開始されてから溶接点Wが圧延機に到達するまでの時間である。 The change in the roll position and roll speed between generations is generally done in a ramp-like manner (so that the rate of change is constant). The running change time, which is the time required to change the roll position and roll speed, is determined according to the response of the roll device and the rolling mill motor. The running change time and the preceding material running change time between generations are made equal regardless of the rolling mill so that the rolling part rolled by the rolling mill due to the change made when the welding point W passes through each rolling mill is the same for all rolling mills. In other words, the running change time and the preceding material running change time are the same regardless of which rolling mill is changed between any generations. As mentioned above, the preceding material running change time is the time from when the running setting change is started to when the welding point W reaches the rolling mill.
以上のように、入口板厚Hi (j)、出口板厚hi (j)、第i圧延機と第i+1圧延機との間における各圧延材の張力Ti (j)、圧延荷重Pi (j)、および先進率fi (j)で表される圧延状態を達成するように、圧下位置Si (j)およびロール速度vi (j)が導出される。そして、このようにして導出された圧下位置Si (j)およびロール速度vi (j)に基づいて、走間設定変更が実行される。以下に説明する本発明の実施形態では、このような走間設定変更を実行するに際して、第j世代(j=2~5)において溶接点が存在する第j-1圧延機と第j圧延機との間にある各圧延材の張力Tj-1 (j)と、溶接点Wが第j圧延機に到達する前と後との切り替わりのタイミングとを同時に最適化することにより、走間設定変更が実行されているときに各圧延材の張力が高くなりすぎたり低くなりすぎたりすることを抑制する。 As described above, the reduction position S i (j) and the roll speed v i (j) are derived so as to achieve the rolling state represented by the entrance thickness H i (j) , the exit thickness h i (j), the tension T i (j) of each rolled material between the i-th rolling mill and the i+1-th rolling mill, the rolling load P i (j ) , and the forward forward ratio f i ( j) . Then, the running distance setting change is executed based on the reduction position S i (j) and the roll speed v i (j) derived in this way. In the embodiment of the present invention described below, when executing such a running distance setting change, the tension T j-1 (j) of each rolled material between the j-1-th rolling mill and the j-th rolling mill, where a welding point exists in the j-th generation (j = 2 to 5) , and the timing of switching before and after the welding point W reaches the j-th rolling mill are simultaneously optimized, thereby suppressing the tension of each rolled material from becoming too high or too low when the running distance setting change is executed.
(実施形態)
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態を説明する。
尚、長さ、位置、大きさ、間隔等、比較対象が同じであることは、厳密に同じである場合の他、発明の主旨を逸脱しない範囲で異なるもの(例えば、設計時に定められる公差の範囲内で異なるもの)も含むものとする。
(Embodiment)
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
In addition, the term "compared objects" including length, position, size, spacing, etc., being the same includes not only objects that are strictly the same, but also objects that are different within the scope of the invention (for example, objects that differ within the tolerance range determined at the time of design).
<圧延システムの概要>
図4は、圧延システムの構成の一例を示す図である。
図4において、先行材MIおよび後行材MIIの搬送方向は、X軸の正の方向である。先行材MIの後端部(X軸の負の方向側の端部)と後行材MIIの先端部(X軸の正の方向側の端部)とが溶接点Wで溶接された状態で、第1圧延機1~第5圧延機5を有するタンデム圧延機に供給される。このように本実施形態では、先行材MIの後端部と後行材MIIの先端部とが、突合せ溶接等の溶接により接合される場合を例に挙げて説明する。タンデム圧延機は、例えば、冷延鋼板の製造ラインに配置される。
<Overview of the rolling system>
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a configuration of a rolling system.
In Fig. 4, the conveying direction of the preceding material M I and the following material M II is the positive direction of the X-axis. The preceding material M I and the following material M II are supplied to a tandem rolling mill having a
先行材MIおよび後行材MIIの搬送方向の上流側(X軸の負の方向側)から下流側(X軸の正の方向側)に向かって順に、第1圧延機1、第2圧延機2、第3圧延機、第4圧延機、第5圧延機が等ピッチで配置される。尚、タンデム圧延機が備える圧延機の数(N)は5台に限定されず、4台以上であればよく、4台でもよいし6台以上でもよい。
A
第1圧延機1~第5圧延機は、それぞれ、圧下装置1a~5aと、速度制御装置1b~5bとを有する。圧下装置1a~5aは、当該圧下装置が属する圧延機の圧下位置を制御する。速度制御装置1b~5bは、当該速度制御装置が属する圧延機のロール速度(圧延材MIまたはMIIと接触するワークロールの回転速度)を制御する。
第1圧延機1~第5圧延機5の各々の入側には板の速度(板速度)を計測可能な複数の板速計1c~5cが設置されている。板速計1c~5cは、各板速計1c~5cの設置位置における先行材MIまたは後行材MIIの板速度(搬送速度)を測定し、測定した板速度をトラッキング装置10に出力する。
The
A plurality of strip speed meters 1c to 5c capable of measuring the speed of the strip (strip speed) are installed on the inlet side of each of the
設定計算機30は、溶接点Wが第k圧延機k(k=1~5)を通過する際の第1圧延機1~第5圧延機5の各々における、圧下位置の変更量、ロール速度の変更量、走変時間、および先行材走変時間を計算する。設定計算機30は、圧下位置の変更量、ロール速度の変更量および走変時間を、走間設定変更制御装置20に出力する。また、設定計算機30は、先行材走変時間をトラッキング装置10に出力する。
The setting
トラッキング装置10は、板速計1c~5cから与えられた板速度に基づいて、溶接点Wがどの位置に存在するのかを追跡し、後述するタイミングで、溶接点Wが第k圧延機kを通過する際の第i圧延機(i=1~5)における圧下位置およびロール速度の変更開始指令を走間設定変更制御装置20に出力する。
The
走間設定変更制御装置20は、トラッキング装置10から与えられた圧下位置およびロール速度の変更開始指令と、設定計算機30から与えられた圧下位置の変更量、ロール速度の変更量、および走変時間とに基づいて、圧下位置変更指令を圧下装置1a~5aに出力し、ロール速度変更指令を速度制御装置1b~5bに出力する。
The running setting change control device 20 outputs a roll position change command to the roll devices 1a to 5a and a roll speed change command to the speed control devices 1b to 5b based on the roll position and roll speed change start command given by the
圧下装置1a~5aは、走間設定変更制御装置20から与えられた圧下位置変更指令にしたがって第1圧延機1~第5圧延機5の圧下位置を制御する。速度制御装置1b~5bは、走間設定変更制御装置20から与えられたロール速度変更指令にしたがって第1圧延機1~第5圧延機5のロール速度を制御する。これにより、走間設定変更制御が実現される。
The roll reduction devices 1a to 5a control the roll reduction positions of the
トラッキング装置10、走間設定変更制御装置20、および設定計算機30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有する情報処理装置、プログラマブルコントローラ、または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、トラッキング装置10、走間設定変更制御装置20、および設定計算機30の2つまたは3つを1つの装置(ハードウェア)で実現してもよい。
The hardware of the
<設定計算機30>
設定計算機30は、先行材MIから後行材MIIへの走間設定変更を実行する前に、溶接点Wが第k圧延機k(k=1~5)を通過する際の第i圧延機i(i=1~5)の圧下位置の変更量ΔSi
[k]、溶接点Wが第k圧延機k(k=1~5)を通過する際の第i圧延機i(i=1~5)のロール速度の変更量Δvi
[k]、走変時間τ、および先行材走変時間τI(第1の決定変数の一例)を計算する。この計算処理の一例について詳細に説明する。ここで、[k]は、走間設定変更の際に溶接点Wが通過する第k圧延機k(k=1~5)を表し、iは、計算対象の第i圧延機i(i=1~5)を表す。従って、kは、各世代間でおこなわれる走間設定変更それぞれにおいて1つの値(1、2、3、4、または5)をとるのに対し、iは、各世代で5つの値(1、2、3、4、および5)をとる。以下の説明では、溶接点Wが第k圧延機k(k=1~5)を通過する際の第i圧延機i(i=1~5)の圧下位置の変更量ΔSi
[k]を、単に、圧下位置の変更量ΔSi
[k]と略称する。また、溶接点Wが第k圧延機k(k=1~5)を通過する際の第i圧延機i(i=1~5)のロール速度の変更量Δvi
[k]を、単に、ロール速度の変更量Δvi
[k]と略称する。
<Setting
Before executing the running speed setting change from the preceding material M I to the succeeding material M II , the setting
<<圧下位置の変更量ΔSi
[k]、ロール速度Δvi
[k]の計算>>
特許文献1~3では、第j世代(j=2~5)において、溶接点Wが存在する第j-1圧延機と第j圧延機との間における各圧延材の張力Tj-1
(j)を、先行材の張力の設定値Tj-1
Iあるいは後行材の張力の設定値Tj-1
II等に固定する。これに対し本実施形態では、先行材走変時間τIを適切に定めたときに走間設定変更中の張力変動をさらに抑制できるようにするために、第j世代(j=2~5)において溶接点Wが存在する第j-1圧延機と第j圧延機との間における各圧延材の張力Tj-1
(j)を、以下の(16)式のように表す。即ち、第j世代(j=2~5)において溶接点Wが存在する第j-1圧延機と第j圧延機との間における各圧延材の張力Tj-1
(j)を、先行材の張力の設定値Tj-1
Iと後行材の張力の設定値Tj-1
IIとを内分する値で表す。
<<Calculation of change amount ΔS i [k] of rolling position and roll speed Δv i [k] >>
In
先行材の張力の設定値Tj-1 Iと後行材の張力の設定値Tj-1 IIとを内分する比率(以下、内分比)を表す変数であるαを最適化パラメータの一つ(第2の決定変数の一例)とする。本実施形態では、第j世代(j=2~5)において溶接点Wが存在する第j-1圧延機と第j圧延機との間における各圧延材の張力Tj-1 (j)が、内分比αに応じて、先行材の張力の設定値Tj-1 Iと後行材の張力の設定値Tj-1 IIとの間の任意の値をとれるようにする。 A variable α representing the ratio (hereinafter, referred to as the internal division ratio) of the tension setting value T j-1 I of the preceding material and the tension setting value T j-1 II of the following material is set as one of the optimization parameters (an example of the second decision variable). In this embodiment, the tension T j-1 (j) of each rolled material between the j-1th rolling mill and the jth rolling mill, where the welding point W exists in the jth generation (j=2 to 5), is set to be any value between the tension setting value T j-1 I of the preceding material and the tension setting value T j-1 II of the following material according to the internal division ratio α.
前述したように第j世代とは、溶接点Wが第j-1圧延機を通過する際に実行される走間設定変更(圧下位置およびロール速度の変更)が終了してから、当該溶接点Wが第j圧延機を通過する際に実行される走間設定変更が開始されるまでの、走間設定変更が実行されていない定常状態の時間帯を指す。従って、第j世代(j=2~5)において溶接点Wが存在する第j-1圧延機と第j圧延機との間における各圧延材の張力Tj-1 (j)は、その時間帯における第j-1圧延機と第j圧延機との間における各圧延材の張力であると言い換えることもできる。本実施形態では、第j世代と第j+1世代(j=2~5)の間に溶接点Wが通過する第j圧延機が、対象圧延機の一例である。 As described above, the jth generation refers to a steady state time period during which no change in the running speed setting is performed, from the end of the running speed setting change (change in the roll position and roll speed) performed when the welding point W passes through the j-1th rolling mill to the start of the running speed setting change performed when the welding point W passes through the jth rolling mill. Therefore, it can be said that the tension T j-1 (j) of each rolled material between the j-1th rolling mill where the welding point W exists and the jth rolling mill in the jth generation (j = 2 to 5) is the tension of each rolled material between the j-1th rolling mill and the jth rolling mill in that time period. In this embodiment, the jth rolling mill through which the welding point W passes between the jth generation and the j+1th generation (j = 2 to 5) is an example of a target rolling mill.
図5は、内分比αをある値に定めたときの圧延状態の時間に対する変化の一例を示す図である。図5でも、図1と同様に、横方向に左側から順に第1圧延機、第2圧延機、第3圧延機、第4圧延機、第5圧延機を示す。また、上から順に、第1世代、第2世代、第3世代、第4世代、第5世代、第6世代の圧延状態を示す。 Figure 5 shows an example of the change in rolling state over time when the internal division ratio α is set to a certain value. As with Figure 1, Figure 5 shows the first rolling mill, second rolling mill, third rolling mill, fourth rolling mill, and fifth rolling mill from the left in the horizontal direction. Also, from the top, the rolling states of the first, second, third, fourth, fifth, and sixth generations are shown.
図1に示す形態では、溶接点Wが存在する第j-1圧延機と第j圧延機との間における各圧延材の張力Tj-1 (j)を、先行材の張力設定値Tj-1 Iにする。このため、図1に示す形態では、第j世代(j=2~5)において、圧延荷重Pj-1 (j)および先進率fj-1 (j)が、先行材の設定値にも後行材の設定値にも一致しない圧延機は、第j-1圧延機のみである。 1, the tension T j-1 (j) of each rolled material between the j-1th rolling mill where the weld point W is present and the jth rolling mill is set to the tension setting value T j-1 I of the preceding material. For this reason, in the embodiment shown in FIG 1, in the jth generation (j = 2 to 5), the j-1th rolling mill is the only rolling mill whose rolling load P j-1 (j) and forward factor f j-1 (j) do not match the setting values of either the preceding material or the succeeding material.
これに対し、本実施形態では、第j世代(j=2~5)において溶接点Wが存在する第j-1圧延機と第j圧延機との間における各圧延材の張力Tj-1 (j)は、内分比αが0または1でなければ、先行材の設定値および後行材の設定値に一致しない。このため、本実施形態では、内分比αが0または1でなければ、第j世代(j=2~5)において、圧延荷重Pj-1 (j)および先進率fj-1 (j)が、先行材の設定値にも後行材の設定値にも一致しない圧延機は、第j-1圧延機および第j圧延機である。 In contrast to this, in this embodiment, in the jth generation (j = 2 to 5), the tension T j-1 (j) of each rolled material between the j-1th rolling mill, where the weld point W is present, and the jth rolling mill does not match the set value of the preceding material and the set value of the succeeding material unless the interior division ratio α is 0 or 1. For this reason, in this embodiment, unless the interior division ratio α is 0 or 1, in the jth generation (j = 2 to 5), the rolling mills whose rolling load P j-1 (j) and forward ratio f j-1 (j) do not match the set value of either the preceding material or the succeeding material are the j-1th rolling mill and the jth rolling mill.
従って、図5に示すように、第1世代と第6世代との間の第j世代(j=2~5)では、溶接点Wよりも2つ以上下流側に存在する第i圧延機(i=j+1~5)における、入口板厚、出口板厚、入口張力、および出口張力は先行材の設定値になっている。よって、圧延荷重Pi (j)は先行材の圧延荷重設定値Pi Iに一致し、先進率fi (j)は先行材の先進率設定値fi Iに一致する。 5, in the jth generation (j=2 to 5) between the first and sixth generations, the entrance thickness, exit thickness, entrance tension, and exit tension in the ith rolling mill (i=j+1 to 5), which is two or more mills downstream of the welding point W, are set to the set values of the preceding material. Therefore, the rolling load P i (j) matches the rolling load set value P i I of the preceding material, and the forward slip f i (j) matches the forward slip set value f i I of the preceding material.
また、溶接点Wよりも2つ以上上流側に存在する第i圧延機(i=1~j-2)における、入口板厚、出口板厚、入口張力、および出口張力は、後行材の設定値になっている。このため、圧延荷重Pi (j)は後行材の圧延荷重設定値Pi IIに一致し、先進率fi (j)は後行材の先進率設定値fi IIに一致する。 In addition, the entrance thickness, exit thickness, entrance tension, and exit tension in the i-th rolling mill (i=1 to j-2), which is located two or more mills upstream of the welding point W, are set to the set values for the succeeding material. Therefore, the rolling load P i (j) coincides with the rolling load set value P i II of the succeeding material, and the forward slip f i (j) coincides with the forward slip set value f i II of the succeeding material.
図5では、第j世代(j=2~5)において先行材の設定値にも後行材の設定値にも一致しない第j-1圧延機の圧延荷重Pj-1 (j)、先進率fj-1 (j)をそれぞれ、Pj-1 X、fj-1 Xと表している。また、第j世代(j=2~5)において先行材の設定値にも後行材の設定値にも一致しない第j圧延機の圧延荷重Pj (j)、先進率fj (j)をそれぞれ、Pj Y、fj Yと表している。 5, the rolling load P j-1 (j) and forward forward ratio f j-1 (j) of the j-1th rolling mill which do not match either the set value of the preceding material or the set value of the succeeding material in the jth generation (j = 2 to 5) are respectively represented as P j - 1 X and f j-1 X. Also, the rolling load P j (j) and forward forward ratio f j (j ) of the jth rolling mill which do not match either the set value of the preceding material or the set value of the succeeding material in the jth generation ( j = 2 to 5) are respectively represented as P j Y and f j Y.
以上のことから、第j世代(j=1~6)の第i圧延機(i=1~5)の入口板厚Hi (j)、出口板厚hi (j)はそれぞれ、前述した(1)式、(2)式で表される。また、第j世代の第i圧延機と第i+1圧延機との間における各圧延材の張力Ti (j)、第j世代の第i圧延機の圧延荷重Pi (j)、第j世代の第i圧延機の先進率fi (j)はそれぞれ、以下の(17)式、(18)式、(19)式で表される。 From the above, the entrance thickness H i (j) and exit thickness h i (j) of the ith rolling mill (i = 1 to 5) of the jth generation (j = 1 to 6) are respectively expressed by the above-mentioned formulas (1) and (2). Furthermore, the tension T i (j) of each rolled material between the ith rolling mill of the jth generation and the (i+1)th rolling mill, the rolling load P i (j) of the ith rolling mill of the jth generation, and the forward slip f i (j) of the ith rolling mill of the jth generation are respectively expressed by the following formulas (17), (18), and (19).
尚、図5では、圧延荷重Pi (j)および先進率fi (j)が、先行材の設定値である圧延機(のロール)を実線で示し、圧延荷重Pi (j)および先進率fi (j)が、後行材の設定値である圧延機(のロール)を一点鎖線で示す。また、第j世代(j=2~5)において先行材の設定値にも後行材の設定値にも一致しない第j-1圧延機(のロール)を破線で示し、第j世代(j=2~5)において先行材の設定値にも後行材の設定値にも一致しない第j圧延機(のロール)を点線で示す。また、先行材をグレー線(薄い濃度の線)で示し、後行材を黒線(濃い濃度の線)で示す。 In Fig. 5, the rolling mill (rolls) whose rolling load P i (j) and forward forward ratio f i (j) are the set values for the preceding material are shown by solid lines, and the rolling mill (rolls) whose rolling load P i (j) and forward forward ratio f i (j) are the set values for the succeeding material are shown by dashed lines. In addition, the j-1th rolling mill (rolls) whose rolling load P i (j) and forward forward ratio f i (j) are the set values for the preceding material and the succeeding material in the jth generation (j = 2 to 5) are shown by dashed lines, and the jth rolling mill (rolls) whose rolling load P i (j) and forward forward ratio f i (j) are the set values for the preceding material and the succeeding material in the jth generation (j = 2 to 5) are shown by dotted lines. In addition, the preceding material is shown by a gray line (light density line), and the succeeding material is shown by a black line (dark density line).
(1)式、(2)式、(17)式、(18)式、(19)式で表される圧延状態を達成するための第j世代の第i圧延機(j=1~6、i=1~5)の圧下位置Si
(j)およびロール速度vi
(j)は、以下のように求めることができる。
まず、圧下位置は、出口板厚hi
(j)および圧延荷重Pi
(j)から、公知のゲージメータ式((6)式)を用いて計算できるので、(2)式および(18)式を考慮すると、以下の(20)式~(24)式が成り立つことが分かる。
The reduction position S i (j) and roll speed v i (j) of the ith rolling mill (j = 1 to 6, i = 1 to 5) of the jth generation to achieve the rolling states expressed by the formulas (1), ( 2), (17), ( 18), and ( 19) can be obtained as follows.
First, the rolling position can be calculated from the exit thickness h i (j) and the rolling load P i (j) using the known gauge meter equation (equation (6)). Taking into account equations (2) and (18), it can be seen that the following equations (20) to (24) hold.
従って、溶接点Wが第k圧延機k(k=1~5)を通過する際の第i圧延機(i=1~5)の圧下位置の変更量ΔSi [k]は、以下の(25)式で表される。 Therefore, the change amount ΔS i [k] of the rolling position of the ith rolling mill (i=1 to 5) when the welding point W passes through the kth rolling mill k (k=1 to 5) is expressed by the following formula (25).
ただし、(20)式~(25)式より、ΔSi
[3]、ΔSi
[4]、ΔSi
[5]、ΔS2
[4]、ΔS2
[5]、ΔS3
[1]、ΔS3
[5]、ΔS4
[1]、ΔS4
[2]、ΔS5
[1]、ΔS5
[2]、ΔS5
[3]は0である。そうすると、第1圧延機1~第5圧延機5において圧下位置を変更するタイミングは、図6に示すようになる。即ち、溶接点Wが第1圧延機1を通過する際には、第1圧延機1の圧下位置と第2圧延機2の圧下位置とが変更される。溶接点Wが第k圧延機k(k=2~4)を通過する際には、第k-1圧延機k-1の圧下位置と第k圧延機kの圧下位置と第k+1圧延機k+1圧延機の圧下位置とが変更される。溶接点Wが第5圧延機5を通過する際には、第4圧延機4の圧下位置と第5圧延機5の圧下位置とが変更される。
However, from equations (20) to (25), ΔS i [3] , ΔS i [4] , ΔS i [5] , ΔS 2 [4] , ΔS 2 [5] , ΔS 3 [1] , ΔS 3 [5] , ΔS 4 [1] , ΔS 4 [2] , ΔS 5 [1] , ΔS 5 [2] , and ΔS 5 [3] are 0. Then, the timing for changing the roll position in the
また、最下流の圧延機である第5圧延機5をピボット圧延機とすると、第j世代の第i圧延機(j=1~6、i=1~5)のロール速度vi
(j)は、(1)式、(2)式、(12)式~(15)式、(19)式より、以下の表2のように求められる。
In addition, if the
従って、溶接点Wが第k圧延機k(k=1~5)を通過する際の第i圧延機(i=1~5)のロール速度の変更量Δvi [k]は、以下の(26)式で表される。 Therefore, the change amount Δv i [k] of the roll speed of the ith rolling mill (i=1 to 5) when the weld spot W passes through the kth rolling mill k (k=1 to 5) is expressed by the following equation (26).
ただし、表2および(26)式より、Δv3
[1]、Δv4
[1]、Δv4
[2]、Δv5
[1]、Δv5
[2]、Δv5
[3]、Δv5
[4]、Δv5
[5]は0である。そうすると、第5圧延機をピボット圧延機とする場合の第1圧延機1~第5圧延機5のロール速度を変更するタイミングは、図7に示すようになる。即ち、溶接点Wが第k圧延機k(k=1~3)を通過する際には、第1圧延機1~第k+1圧延機k+1のロール速度が変更される。溶接点Wが第4圧延機4を通過する際、および、溶接点Wが第5圧延機5を通過する際には、第1圧延機1~第4圧延機4のロール速度が変更される。
However, from Table 2 and formula (26), Δv 3 [1] , Δv 4 [1] , Δv 4 [2] , Δv 5 [1] , Δv 5 [2] , Δv 5 [3] , Δv 5 [4] , Δv 5 [5] are 0. Then, the timing for changing the roll speeds of the
以上の圧下位置およびロール速度の変更を溶接点Wが通過する圧延機ごとにまとめると、溶接点Wが第1圧延機1を通過する際には、第1圧延機1および第2圧延機2の圧下位置と第1圧延機1および第2圧延機2のロール速度とが変更される。また、溶接点Wが第k圧延機k(k=2、3)を通過する際には、第k-1圧延機k-1、第k圧延機k、および第k+1圧延機k+1の圧下位置と第1圧延機1~第k+1圧延機k+1のロール速度とが変更される。また、溶接点Wが第4圧延機4を通過する際には、第3圧延機3、第4圧延機4、および第5圧延機5の圧下位置と、第1圧延機1~第4圧延機4のロール速度とが変更される。また、溶接点Wが第5圧延機5を通過する際には、第4圧延機4および第5圧延機5の圧下位置と第1圧延機1~第4圧延機4のロール速度とが変更される。
The above changes in the roll position and roll speed are summarized for each rolling mill through which the welding point W passes. When the welding point W passes through the
また、以上のことをN台の圧延機(Nは4以上の整数)について一般化すると、以下のようになる。
即ち、N台の圧延機に対して、タンデム圧延機における圧延対象材の搬送方向の最上流に位置する圧延機から昇順に自然数を割り当てて、N台の圧延機を第1の圧延機~第Nの圧延機と称し、且つ、2以上N-1以下の整数をkと称するとしたときに、走間設定変更の際に溶接点Wが第1圧延機を通過する場合には、第1圧延機、および第2圧延機の圧下位置と第1圧延機、および第2圧延機のロール速度とが変更され、走間設定変更の際に溶接点Wが第k圧延機を通過する場合には、第k-1圧延機、第k圧延機、および第k+1圧延機の圧下位置と第1圧延機~第k+1圧延機のロール速度とが変更され、走間設定変更の際に溶接点Wが第N-1圧延機を通過する場合には、第N-2圧延機、第N-1圧延機、および第N圧延機の圧下位置と第1圧延機~第N-1圧延機のロール速度とが変更され、走間設定変更の際に溶接点Wが第N圧延機を通過する場合には、第N-1圧延機および第N圧延機の圧下位置と第1圧延機~第N-1圧延機のロール速度とが変更される。
Moreover, when the above is generalized to N rolling mills (N is an integer of 4 or more), the following is obtained.
That is, natural numbers are assigned to the N rolling mills in ascending order starting from the rolling mill located most upstream in the transport direction of the material to be rolled in the tandem rolling mill, and the N rolling mills are referred to as the first rolling mill to the Nth rolling mill, and an integer between 2 and N-1 is referred to as k. When the welding point W passes through the first rolling mill during the change in the running speed setting, the rolling positions of the first and second rolling mills and the roll speeds of the first and second rolling mills are changed, and when the welding point W passes through the kth rolling mill during the change in the running speed setting, the rolling positions of the first and second rolling mills and the roll speeds of the first and second rolling mills are changed. The rolling positions of the k-1 rolling mill, the kth rolling mill, and the k+1th rolling mill and the roll speeds of the first rolling mill to the k+1th rolling mill are changed, and if the welding point W passes the N-1th rolling mill when the running speed setting is changed, the rolling positions of the N-2th rolling mill, the N-1th rolling mill, and the Nth rolling mill and the roll speeds of the first rolling mill to the N-1th rolling mill are changed, and if the welding point W passes the Nth rolling mill when the running speed setting is changed, the rolling positions of the N-1th rolling mill and the Nth rolling mill and the roll speeds of the first rolling mill to the N-1th rolling mill are changed.
表1および表2の内容は、(16)式に示す内分比α(先行材の張力の設定値Tj-1 Iと後行材の張力の設定値Tj-1 IIとを内分する比率)に依存しない。従って、以上の圧下位置およびロール速度の変更方法(どのタイミングでどの圧延機の圧下位置およびロール速度を変更するか)は、(16)式に示す内分比αに依存せず、内分比αをどのような値にしても同じである。 The contents of Tables 1 and 2 do not depend on the internal division ratio α shown in formula (16) (the ratio dividing the tension setting value T j-1 I of the preceding strip and the tension setting value T j-1 II of the succeeding strip). Therefore, the above-mentioned method of changing the reduction position and roll speed (when to change the reduction position and roll speed of which rolling mill) does not depend on the internal division ratio α shown in formula (16) and is the same regardless of the value of the internal division ratio α.
一方、第j世代の第i圧延機、第i+1圧延機の圧延荷重Pi (j)、Pi+1 (j)および先進率fi (j)、fi+1 (j)は、第j世代の第i圧延機と第i+1圧延機との間における各圧延材の張力Ti (j)に依存する。このため、(18)式に示すPi X(i=1~4)、Pi Y(i=2~5)および(19)式に示すfi X(i=1~4)、fi Y(i=2~5)は、内分比αに依存する。従って、圧下位置の変更量ΔSi [k]およびロール速度の変更量Δvi [k]は、内分比αによって変化する。 On the other hand, the rolling loads P i (j) , P i+1 (j) and forward forces f i (j) , f i+1 (j) of the ith and ( i+1 ) rolling mills of the jth generation depend on the tensions T i (j) of the respective rolled materials between the ith and (i+1) rolling mills of the jth generation. Therefore, P i X (i=1 to 4) and P i Y (i=2 to 5) shown in formula (18) and f i X (i=1 to 4) and f i Y (i=2 to 5) shown in formula (19) depend on the interior division ratio α. Therefore, the change amount ΔS i [k] of the roll position and the change amount Δv i [k] of the roll speed change depending on the interior division ratio α.
即ち、各圧延材の張力Ti (j)に応じて、圧延荷重Pi (j)および先進率fi (j)が計算され、圧延荷重Pi (j)および先進率fi (j)に応じて、圧下位置Si (j)およびロール速度vi (j)が計算される。従って、内分比αが決定されることにより(17)式により各圧延材の張力Ti (j)が計算されると、圧下位置Si (j)およびロール速度vi (j)が計算される。そして、圧下位置Si (j)およびロール速度vi (j)を用いて(25)式および(26)式の計算を行うことにより、圧下位置の変更量ΔSi [k]およびロール速度の変更量Δvi [k]が計算される。従って、圧下位置の変更量ΔSi [k]およびロール速度の変更量Δvi [k]は、内分比αによって変化する。 That is, the rolling load P i (j) and forward ratio f i (j) are calculated according to the tension T i (j) of each rolled material, and the roll position S i (j) and roll speed v i (j) are calculated according to the rolling load P i (j) and forward ratio f i (j) . Therefore, when the tension T i (j) of each rolled material is calculated by the formula (17) by determining the interior division ratio α, the roll position S i (j) and roll speed v i (j) are calculated. Then, the roll position change amount ΔS i [k] and the roll speed change amount Δv i [k ] are calculated by performing the calculations of the formulas (25) and (26) using the roll position S i (j) and the roll speed v i ( j) . Therefore, the roll position change amount ΔS i [ k] and the roll speed change amount Δv i [k] change depending on the interior division ratio α.
尚、(18)式および(19)式においてPi X、fi Xはそれぞれ、第j世代(j=2~5)において先行材の設定値にも後行材の設定値にも一致しない第i圧延機(i=j-1)の圧延荷重、先進率である。Pi Y、fi Yはそれぞれ、第j世代(j=2~5)において先行材の設定値にも後行材の設定値にも一致しない第i圧延機(i=j)の圧延荷重、先進率である。これらが、内分比αによって変化する。 In equations (18) and (19), P i X and f i X are respectively the rolling load and forward ratio of the i-th rolling mill (i=j-1) which do not match the set values of either the preceding or succeeding material in the j-th generation (j=2 to 5). P i Y and f i Y are respectively the rolling load and forward ratio of the i-th rolling mill (i=j) which do not match the set values of either the preceding or succeeding material in the j-th generation (j=2 to 5). These change depending on the interior division ratio α.
<<走変時間τの計算>>
走変時間τは、例えば、特許文献3の記載に従って以下の(27)式で決定される。
<<Calculation of travel time τ>>
The travel time τ is determined by the following equation (27) in accordance with the description of Patent Document 3, for example.
ここで、τS,i
[k]は、第i圧延機iの圧下装置iaが圧下位置をΔSi
[k]変更するのに必要な最小時間である。例えば、τS,1
[k]は、第1圧延機1の圧下装置1aが圧下位置をΔS1
[k]変更するのに必要な最小時間である。τv,i
[k]は、第i圧延機iの速度制御装置ibがロール速度をΔvi
[k]変更するのに必要な最小時間である。例えば、τv,1
[k]は、第1圧延機1の速度制御装置1bがロール速度をΔv1
[k]変更するのに必要な最小時間である。なお、特許文献3では、走変時間τを設定変更時間Tと称している。
Here, τ S,i [k] is the minimum time required for the reduction device ia of the i-th rolling mill i to change the reduction position by ΔS i [k] . For example, τ S,1 [k] is the minimum time required for the reduction device 1a of the
<<内分比α、先行材走変時間τIの最適化計算>>
本実施形態では、設定計算機30は、先行材走変時間をτI(0≦τI≦τ)としたときの走間設定変更中に生じる圧延材の張力の変化を予測する。ここで先行材走変時間τIは、最適化パラメータの一つ(第1の決定変数の一例)である。
<<Optimization calculation of internal division ratio α and preceding material travel time τ I >>
In this embodiment, the setting
張力偏差の評価としては、張力そのものよりも、張力を各圧延材の断面積で除した張力応力を評価するのが妥当である。そこで本実施形態では、設定計算機30は、溶接点Wが第k圧延機k(k=1~5)に到達する直前の第k圧延機kの入口張力応力σb
[k],I、溶接点Wが第k圧延機k(k=1~5)に到達する直前の第k圧延機kの出口張力応力σf
[k],I、溶接点Wが第k圧延機k(k=1~5)に到達した直後の第k圧延機kの入口張力応力σb
[k],II、および溶接点Wが第k圧延機k(k=1~5)に到達した直後の第k圧延機kの出口張力応力σf
[k],IIを予測する。ここで、第k圧延機kの入口張力応力は、第k圧延機kの入口における各圧延材の張力応力を指す。また、第k圧延機kの出口張力応力は、第k圧延機kの出口における各圧延材の張力応力を指す。以下の説明では、溶接点Wが第k圧延機kに到達する直前の第k圧延機kの入口張力応力、溶接点Wが第k圧延機kに到達する直前の第k圧延機kの出口張力応力、溶接点Wが第k圧延機kに到達した直後の第k圧延機kの入口張力応力、および溶接点Wが第k圧延機kに到達した直後の第k圧延機kの出口張力応力を、それぞれ単に、圧延機到達直前入口張力応力、圧延機到達直前出口張力応力、圧延機到達直後入口張力応力、圧延機到達直後出口張力応力と称する。
As an evaluation of the tension deviation, it is more appropriate to evaluate the tension stress obtained by dividing the tension by the cross-sectional area of each rolled material, rather than the tension itself. Therefore, in this embodiment, the setting
これらの予測を行うための計算方法としては、特許文献3に記載の方法や、ダイナミックシミュレーションと呼ばれる方法(連続時間を微小時間に分割して張力、出口板厚等を逐次計算する方法)を用いることができる。特許文献3には、各圧延材の情報(例えば、材質、寸法)と、圧下位置と、ロール速度とに基づいて、圧延機到達直前入口張力応力σb [k],I、圧延機到達直前出口張力応力σf [k],I、圧延機到達直後入口張力応力σb [k],II、および圧延機到達直後出口張力応力σf [k],IIを計算することが示されている。 As a calculation method for making these predictions, the method described in Patent Document 3 or a method called dynamic simulation (a method of dividing continuous time into minute time periods and sequentially calculating tension, outlet thickness, etc.) can be used. Patent Document 3 shows that the inlet tension stress σ b [k],I just before arrival at the rolling mill, the outlet tension stress σ f [k],I just before arrival at the rolling mill, the inlet tension stress σ b [k] , II just after arrival at the rolling mill, and the outlet tension stress σ f [ k],II just after arrival at the rolling mill are calculated based on information on each rolled material (e.g., material, dimensions), the rolling position, and the roll speed .
設定計算機30は、走間設定変更中に生じる各圧延材の張力変化の悪さ度合を数値的に表す評価関数の値が最小になるような最適化パラメータ(内分比αおよび先行材走変時間τI)の最適値を求める。本実施形態では、評価関数の値は、圧延機到達直前入口張力応力σb
[k],I、圧延機到達直前出口張力応力σf
[k],I、圧延機到達直後入口張力応力σb
[k],II、および圧延機到達直後出口張力応力σf
[k],IIを用いることにより求められる。設定計算機30は、最適化パラメータの最適値を求めたときに使用した、圧下位置の変更量ΔSi
[k]、ロール速度の変更量Δvi
[k]、および走変時間τを、走間設定変更制御装置20に出力する。また、設定計算機30は,先行材走変時間τIの最適値をトラッキング装置10に出力する。尚、内分比α、先行材走変時間τI、圧下位置の変更量ΔSi
[k]、ロール速度の変更量Δvi
[k]、および走変時間τは、圧延機到達直前入口張力応力σb
[k],I、圧延機到達直前出口張力応力σf
[k],I、圧延機到達直後入口張力応力σb
[k],II、および圧延機到達直後出口張力応力σf
[k],IIを求める過程で求められる。
The setting
設定計算機30は、最適化パラメータの最適値を求めるために、例えば、内分比αおよび先行材走変時間τIに適当な初期値を与えて評価関数の値を求め、評価関数のαおよびτIに対する偏微分値を用いて、評価関数の値がより小さくなるようにαおよびτIを修正する公知のニュートン法等を用いることができる。
In order to obtain the optimal values of the optimization parameters, the setting
以下に、評価関数の具体例について説明する。
溶接点Wが第k圧延機k(k=1~5)を通過する際の走間設定変更(圧下位置ΔSi
[k]およびロール速度Δvi
[k]の変更)を開始してから溶接点Wが第k圧延機kに到達するまでの先行材MIを圧延している時間帯のうち、圧延状態が走間設定変更の開始前の定常状態から最も離れた状態になるタイミングは、溶接点Wが第k圧延機kに到達する直前である。従って、先行材MIにかかる張力と、走間設定変更の開始前の定常状態の先行材MIにかかる張力との差が最大になるタイミングは、溶接点Wが第k圧延機kに到達する直前である。同様に、溶接点Wが第k圧延機kに到達してから走間設定変更(圧下位置の変更量ΔSi
[k]およびロール速度の変更量Δvi
[k]の変更)が終了するまでの後行材MIIを圧延している時間帯のうち、圧延状態が走間設定変更の終了後の定常状態から最も離れた状態になるタイミングは、溶接点Wが第k圧延機kに到達した直後である。従って、後行材MIIにかかる張力と、走間設定変更の終了後の定常状態の後行材MIIにかかる張力との差が最大になるタイミングは、溶接点Wが第k圧延機kに到達した直後である。
A specific example of the evaluation function will be described below.
During the time period during which the preceding material M I is rolled from the start of the change in running speed setting (change in the roll gap position ΔS i [k] and the roll speed Δv i [k] ) when the welding point W passes through the kth rolling mill k (k = 1 to 5 ) to the arrival of the welding point W at the kth rolling mill k, the timing at which the rolling state becomes the furthest from the steady state before the start of the change in running speed setting is immediately before the welding point W arrives at the kth rolling mill k. Therefore, the timing at which the difference between the tension applied to the preceding material M I and the tension applied to the preceding material M I in the steady state before the start of the change in running speed setting becomes the largest is immediately before the welding point W arrives at the kth rolling mill k. Similarly, during the time period during which the succeeding material M II is rolled from the arrival of the welding point W at the kth rolling mill k to the end of the change in running speed setting (change in the amount of change in the roll gap position ΔS i [k] and the amount of change in the roll speed Δv i [k] ), the timing at which the rolling state becomes the furthest from the steady state after the end of the change in running speed setting is immediately after the welding point W arrives at the kth rolling mill k. Therefore, the timing at which the difference between the tension applied to the succeeding strip M II and the tension applied to the succeeding strip M II in the steady state after the completion of the change in the running length setting becomes maximum is immediately after the welding point W reaches the kth rolling mill k.
以上のことから、走間設定変更中に生じる各圧延材の張力変化の悪さ度合は、先行材MIの後端(溶接点W)が第k圧延機kに到達する際の所定のタイミング(例えば、上述のように、先行材MIにかかる張力と、走間設定変更の開始前の定常状態の先行材MIにかかる張力との差が最大になるタイミングであり、溶接点Wが第k圧延機kに到達する直前や到着時など)に先行材MIにかかる張力(予測値)の設定値(目標値)からの偏差、および、後行材MIIの先端(溶接点W)が第k圧延機kに到達した際の所定のタイミング(例えば、上述のように、後行材MIIにかかる張力と、走間設定変更の終了後の定常状態の後行材MIIにかかる張力との差が最大になるタイミングであり、溶接点Wが第k圧延機kに到達した直後や到着時など)に後行材MIIにかかる張力(予測値)の設定値(目標値)からの偏差で評価することができる。 From the above, the degree of poorness of the tension change of each rolled material occurring during the change of the running speed setting can be evaluated by the deviation from the set value (target value) of the tension (predicted value) applied to the preceding material M I at a predetermined timing when the rear end (welding point W) of the preceding material M I reaches the kth rolling mill k (for example, as described above, this is the timing when the difference between the tension applied to the preceding material M I and the tension applied to the preceding material M I in the steady state before the start of the change of the running speed setting is maximized, such as immediately before the welding point W arrives at the kth rolling mill k or at the time of arrival), and the deviation from the set value (target value) of the tension (predicted value) applied to the following material M II at a predetermined timing when the front end (welding point W) of the following material M II reaches the kth rolling mill k (for example, as described above, this is the timing when the difference between the tension applied to the following material M II and the tension applied to the following material M II in the steady state after the end of the change of the running speed setting is maximized, such as immediately after the welding point W arrives at the kth rolling mill k or at the time of arrival).
前述したように、張力偏差の評価としては、張力そのものよりも、張力を各圧延材の断面積で除した張力応力を評価するのが妥当である。そこで、評価関数Jとして、例えば以下の(28)式を用いることができる。 As mentioned above, in order to evaluate the tension deviation, it is more appropriate to evaluate the tension stress obtained by dividing the tension by the cross-sectional area of each rolled material, rather than the tension itself. Therefore, the following equation (28), for example, can be used as the evaluation function J.
(28)式は、溶接点Wが第k圧延機kに到達する直前の先行材MIにかかる第k圧延機kの入口張力応力および出口張力応力(圧延機到達直前入口張力応力σb [k],Iおよび圧延機到達直前出口張力応力σf [k],I)と、溶接点Wが第k圧延機kに到達した直後の後行材MIIにかかる第k圧延機kの入口張力応力および出口張力応力(圧延機到達直後入口張力応力σb [k],IIおよび圧延機到達直後出口張力応力σf [k],II)とのそれぞれの設定値(目標値)σb,k I、σf,k I、σb,k II、σf,k IIに対する偏差の圧延機に関する最大値をとり、それら4つの最大値の中の最大値(最悪値)を求める式である。このように本実施形態では、例えば、(28)式の右辺のそれぞれにより、走間設定変更の実行時に走間設定変更の対象となる圧延機を通過する溶接点Wで接合される圧延材(先行材MIおよび後行材MII)の張力変化の度合いを評価する評価指標の一例が実現される。 Equation (28) is an equation for finding the maximum value of the deviations for the set values (target values) σ b ,k I , σ f,k I , σ b , k II , and σ f,k II of the entrance tensile stress and exit tensile stress of the kth rolling mill k applied to the preceding material M I immediately before the welding point W reaches the kth rolling mill k (entrance tensile stress σ b [k],I immediately before reaching the rolling mill and exit tensile stress σ f [k],I immediately before reaching the rolling mill) and the entrance tensile stress and exit tensile stress of the kth rolling mill k applied to the succeeding material M II immediately after the welding point W reaches the kth rolling mill k ( entrance tensile stress σ b [k], II immediately after reaching the rolling mill and exit tensile stress σ f [k ], II immediately after reaching the rolling mill). In this embodiment, for example, each of the right-hand sides of equation (28) realizes an example of an evaluation index for evaluating the degree of tension change of the rolled materials (preceding material M I and succeeding material M II ) joined at the welding point W passing through the rolling mill that is the target of the running speed setting change when the running speed setting change is executed.
尚、σb,k I、σf,k I、σb,k II、σf,k IIはそれぞれ、圧延機到達直前入口張力応力σb [k],I、圧延機到達直前出口張力応力σf [k],I、圧延機到達直後入口張力応力σb [k],II、圧延機到達直後出口張力応力σf [k],IIに対する設定値であり、以下の(29)式で求められる。 Here, σ b,k I , σ f,k I , σ b,k II , and σ f,k II are set values for the entrance tensile stress σ b [k],I just before reaching the rolling mill, the exit tensile stress σ f [k],I just before reaching the rolling mill, the entrance tensile stress σ b [k],II just after reaching the rolling mill, and the exit tensile stress σ f [k],II just after reaching the rolling mill, and can be calculated by the following equation (29).
ただし、BIは先行材の板幅、BIIは後行材の板幅である。また、(28)式において、圧延機間の張力に該当しない第1圧延機1の入口張力応力と、第5圧延機5の出口張力応力は評価から外している。
where B I is the width of the preceding strip, and B II is the width of the succeeding strip. In addition, in formula (28), the entrance tension stress of the
<トラッキング装置10、走間設定変更制御装置20>
先行材MIから後行材MIIへの走間設定変更を実行する前の設定計算機30の計算および出力が完了した後、走間設定変更が実行される。
トラッキング装置10は、板速計1c~5cから与えられる第k圧延機k(k=1~5)の入側板速度Vkに基づいて、溶接点Wがどの位置に存在するのを追跡し、溶接点Wの位置と第k圧延機kの位置とに基づいて、溶接点Wから第k圧延機kまでの距離を求める。トラッキング装置10は、溶接点Wから第k圧延機kまでの距離と、設定計算機30から与えられた先行材走変時間τIおよび第k圧延機kの入側板速度Vkの積(=VkτI)とを比較する。
<
After the calculation and output of the setting
The
そして、トラッキング装置10は、溶接点Wが第k圧延機k(k=1~5)よりVkτIだけ上流(X軸の負の方向側)の位置に到達したことを検知すると、溶接点Wが第k圧延機kを通過する際の第i圧延機i(i=1~5)における圧下位置およびロール速度の変更開始指令を走間設定変更制御装置20に出力する。
Then, when the
走間設定変更制御装置20は、溶接点Wが第k圧延機kを通過する際の第i圧延機iにおける圧下位置およびロール速度の変更開始指令がトラッキング装置10から与えられると、設定計算機30から与えられた溶接点Wが第k圧延機kを通過する際の第i圧延機i(i=1~5)の圧下位置の変更量ΔSi
[k]、ロール速度の変更量Δvi
[k]および走変時間τを用いて、第i圧延機iの圧下位置を変更レートΔSi
[k]/τでΔSi
[k]だけ変更する指令である圧下位置変更指令を生成して第i圧延機iの圧下装置iaに出力する。走間設定変更制御装置20は、このような圧下位置変更指令の生成および出力を、変数iが1、2、3、4、5である場合のそれぞれについて実行する。
When a command to start changing the roll position and roll speed of the ith rolling mill i when the welding point W passes through the kth rolling mill k is given from the
同様に、走間設定変更制御装置20は、設定計算機30から与えられた溶接点Wが第k圧延機kを通過する際の第i圧延機i(i=1~5)のロール速度の変更量Δvi [k]、および走変時間τを用いて、第i圧延機iのロール速度を変更レートΔvi [k]/τでΔvi [k]だけ変更する指令であるロール速度変更指令を生成して第i圧延機の速度制御装置ibに出力する。走間設定変更制御装置20は、このようなロール速度変更指令の生成および出力を、変数iが1、2、3、4、5である場合のそれぞれについて実行する。 Similarly, the running speed setting change control device 20 uses the change amount Δv i [k] of the roll speed of the ith rolling mill i (i=1 to 5) when the weld point W passes through the kth rolling mill k given by the setting computer 30 and the running change time τ to generate a roll speed change command which is a command to change the roll speed of the ith rolling mill i by Δv i [k] at a change rate Δv i [ k ] / τ, and outputs the command to the speed control device ib of the ith rolling mill. The running speed setting change control device 20 executes the generation and output of such a roll speed change command for each of the cases where the variable i is 1, 2, 3, 4, and 5.
第i圧延機iの圧下装置iaは、走間設定変更制御装置20から与えられた圧下位置変更指令にしたがって第i圧延機iの圧下位置を制御する。第i圧延機iの速度制御装置ibは、走間設定変更制御装置20から与えられたロール速度変更指令にしたがって第i圧延機iのロール速度を制御する。
本実施形態では、以上のようにして走間設定変更制御が実現される。
The roll reduction device ia of the i-th rolling mill i controls the roll reduction position of the i-th rolling mill i in accordance with a roll reduction position change command given from the running speed setting change control device 20. The speed control device ib of the i-th rolling mill i controls the roll speed of the i-th rolling mill i in accordance with a roll speed change command given from the running speed setting change control device 20.
In this embodiment, the running speed setting change control is realized in the above manner.
<フローチャート>
次に、図8のフローチャートを参照しながら、走間設定変更を実行するための処理の一例を説明する。
まず、ステップS801において、設定計算機30は、走間設定変更中に生じる各圧延材の張力変化の悪さ度合を数値的に表す評価関数の値が最小になるような最適化パラメータ(内分比αおよび先行材走変時間τI)の最適値を求める。本実施形態では、設定計算機30は、(28)式の評価関数Jの値が最小になるときの最適化パラメータ(内分比αおよび先行材走変時間τI)を求める。設定計算機30は、最適化パラメータ(内分比αおよび先行材走変時間τI)の最適値を求めたときに使用した、先行材走変時間τI、圧下位置の変更量ΔSi
[k]、ロール速度の変更量Δvi
[k]、および走変時間τを記憶しておく。
<Flowchart>
Next, an example of a process for changing the running speed setting will be described with reference to the flowchart of FIG.
First, in step S801, the setting
次に、ステップS802において、設定計算機30は、最適化パラメータの最適値を求めたときに使用した、圧下位置の変更量ΔSi
[k]、ロール速度の変更量Δvi
[k]、および走変時間τを走間設定変更制御装置20に出力する。
次に、ステップS803において、設定計算機30は、先行材走変時間τIの最適値をトラッキング装置10に出力する。
Next, in step S802, the setting
Next, in step S803, the setting
次に、ステップS804において、トラッキング装置10は、走間設定変更を開始するか否かを判定する。具体的にトラッキング装置10は、溶接点Wが第k圧延機k(k=1~5)よりVkτIだけ上流の位置に到達したことを検知したときに、当該第k圧延機kに対する走間設定変更を開始すると判定する。ステップS804の判定の結果、走間設定変更を開始する場合(ステップS804でYESの場合)、ステップS805の処理が実行される。一方、ステップS804の判定の結果、走間設定変更を開始しない場合(ステップS804でNOの場合)、ステップS805の処理を省略して後述するステップS806の処理が実行される。
Next, in step S804, the
処理がステップS805に進むと、走間設定変更制御装置20は、第i圧延機i(i=1~5)の圧下位置を変更レートΔSi [k]/τでΔSi [k]だけ変更する指令である圧下位置変更指令を生成して第i圧延機iの圧下装置iaに出力する。また、走間設定変更制御装置20は、第i圧延機i(i=1~5)のロール速度を変更レートΔvi [k]/τでΔvi [k]だけ変更する指令であるロール速度変更指令を生成して第i圧延機の速度制御装置ibに出力する。 When the process proceeds to step S805, the running distance setting change control device 20 generates a rolling position change command which is a command to change the rolling position of the ith rolling mill i (i=1 to 5) by ΔS i [k] at a change rate ΔS i [ k ] /τ, and outputs it to the rolling device ia of the ith rolling mill i. In addition, the running distance setting change control device 20 generates a roll speed change command which is a command to change the roll speed of the ith rolling mill i (i=1 to 5) by Δv i [k] at a change rate Δv i [ k] /τ, and outputs it to the speed control device ib of the ith rolling mill.
ステップS806において、トラッキング装置10は、走間設定変更制御を終了するか否かを判定する。例えば、トラッキング装置10は、溶接部Wが最後に圧延される第5圧延機5を通過する際の走間設定変更が終了すると、走間設定変更制御を終了すると判定する。ステップS806の判定の結果、走間設定変更制御を終了する場合(ステップS806でYESの場合)、図8のフローチャートによる処理は終了する。一方、ステップS806の判定の結果、走間設定変更制御を終了しない場合(ステップS806でNOの場合)、ステップS804の処理が再び実行される。
In step S806, the
<まとめ>
以上のように本実施形態では、設定計算機30は、走間設定変更の実行時に、溶接点Wで接合される2つの圧延材の張力変化の度合いを評価するための、第1の決定変数と第2の決定変数とを用いて定められる評価指標を含む評価関数の値が最大値または最小値となるときの当該第1の決定変数および当該第2の決定変数の値を導出する。ここで、第1の決定変数は、溶接点Wが第k圧延機kに到達するタイミングを定めるための変数である。第2の決定変数は、走間設定変更の開始時の、第j世代において溶接点Wが存在する第j-1圧延機と第j圧延機との間における2つの圧延材の張力Tj-1
(j)を定めるための変数である。従って、走間設定変更の前後の定常状態における各圧延材の張力を固定する場合よりも、走間設定変更が実行されているときの各圧延材の張力変化が抑制されるように、走間設定変更の前後の定常状態における各圧延材の張力を決定することができる。よって、タンデム圧延機における走間設定変更中の各圧延材(先行材および後行材)の張力変動を抑制することができる。
<Summary>
As described above, in this embodiment, the setting
また、本実施形態では、溶接点Wが第k圧延機kを通過する際の走間設定変更の開始時における第k圧延機kと第k-1圧延機k-1間における2つの圧延材の張力を、先行材の張力の設定値Tj-1
Iと後行材の張力の設定値Tj-1
IIとを内分して決定する際の比率を表す内分比αを第2の変数として用いる。従って、走間設定変更の前後の定常状態における圧延材の張力が、先行材の張力の設定値および後行材の張力の設定値から大きく逸脱することを抑制することができる。
また、本実施形態では、内分比αを、jに関わらず同じ値とする。従って、最適化計算の負荷を抑制しつつ、走間設定変更が実行されているときの各圧延材の張力変化を実用的に許容できる範囲内にすることができる。
In this embodiment, the second variable used is an internal division ratio α which represents the ratio used when determining the tensions of the two rolled materials between the kth rolling mill k and the k-1th rolling mill k-1 at the start of the change in the running speed setting when the welding point W passes through the kth rolling mill k by internally dividing the set value T j-1 I of the tension of the preceding material and the set value T j-1 II of the tension of the following material. Therefore, it is possible to prevent the tensions of the rolled materials in the steady state before and after the change in the running speed setting from significantly deviating from the set value of the tension of the preceding material and the set value of the tension of the following material.
In this embodiment, the interior division ratio α is set to the same value regardless of j, so that the load of the optimization calculation can be suppressed and the tension change of each rolled material when the running speed setting is changed can be kept within a practically acceptable range.
また、本実施形態では、溶接点Wが第k圧延機kに到達する直前の先行材MIにかかる入口張力応力および出口張力応力(圧延機到達直前入口張力応力σb [k],Iおよび圧延機到達直前出口張力応力σf [k],I)と、溶接点Wが第k圧延機kに到達した直後の後行材MIIにかかる入口張力応力および出口張力応力(圧延機到達直後入口張力応力σb [k],IIおよび圧延機到達直後出口張力応力σf [k],II)の、それぞれの設定値(σb,k I、σf,k I、σb,k II、σf,k IIに対する偏差に基づく関数を評価関数Jとする。従って、走間設定変更が実行されているときの各圧延材の張力変化を、張力応力の設定値からの偏差に基づいて適切に評価することができる。 In addition, in this embodiment, the evaluation function J is a function based on the deviation from the respective set values (σ b,k I , σ f,k I , σ b,k II , σ f ,k II ) of the entrance tensile stress and exit tensile stress (entrance tensile stress σ b [k],I immediately before arrival at the rolling mill and exit tensile stress σ f [k],I immediately before arrival at the rolling mill) applied to the preceding material M I immediately before the welding point W reaches the kth rolling mill k, and the entrance tensile stress and exit tensile stress (entrance tensile stress σ b [k],II immediately after arrival at the rolling mill and exit tensile stress σ f [k],II immediately after arrival at the rolling mill ) applied to the succeeding material M II immediately after the welding point W reaches the kth rolling mill k. Therefore, the tension change of each rolled material when the running speed setting change is being executed can be appropriately evaluated based on the deviation from the set value of the tension stress.
また、本実施形態では、先行材走変時間τIを第1の決定変数として用いる。従って、最適化計算の結果として求められる先行材走変時間τI、および、第k圧延機kの入側板速度Vkの積(=VkτI)と、溶接点Wの位置とを比較することにより、走間設定変更の開始のタイミングを検知することができる。よって、走間設定変更の開始のタイミングを検知するための計算負荷を低減することができる。 In this embodiment, the preceding material travel time τ I is used as the first decision variable. Therefore, the product (=V k τ I ) of the preceding material travel time τ I obtained as a result of the optimization calculation and the inlet strip speed V k of the kth rolling mill k is compared with the position of the welding point W, thereby making it possible to detect the start timing of the running speed setting change. Therefore, the calculation load for detecting the start timing of the running speed setting change can be reduced.
また、本実施形態では、N台の圧延機に対して、タンデム圧延機における圧延対象材の搬送方向の最上流に位置する圧延機から昇順に自然数を割り当てて、N台の圧延機を第1の圧延機~第Nの圧延機と称し、且つ、2以上N-1以下の整数をkと称するとしたときに、走間設定変更の際に溶接点Wが第1圧延機を通過する場合には、第1圧延機、および第2圧延機の圧下位置と第1圧延機、および第2圧延機のロール速度とが変更され、走間設定変更の際に溶接点Wが第k圧延機を通過する場合には、第k-1圧延機、第k圧延機、および第k+1圧延機の圧下位置と第1圧延機~第k+1圧延機のロール速度とが変更され、走間設定変更の際に溶接点Wが第N-1圧延機を通過する場合には、第N-2圧延機、第N-1圧延機、および第N圧延機の圧下位置と第1圧延機~第N-1圧延機のロール速度とが変更され、走間設定変更の際に溶接点Wが第N圧延機を通過する場合には、第N-1圧延機および第N圧延機の圧下位置と第1圧延機~第N-1圧延機のロール速度とが変更されるようにする。従って、(前提形態)の項で説明した場合に比べ、同一世代において圧下位置およびロール速度を変更する圧延機を多くすることにより、タンデム圧延機における走間設定変更中の各圧延材の張力変動を抑制することができる(図2と図6、図3と図7を参照)。 In addition, in this embodiment, natural numbers are assigned to the N rolling mills in ascending order starting from the rolling mill located most upstream in the transport direction of the material to be rolled in the tandem rolling mill, and the N rolling mills are referred to as the first rolling mill to the Nth rolling mill, and an integer between 2 and N-1 is referred to as k. When the welding point W passes through the first rolling mill when the running speed setting is changed, the rolling positions of the first and second rolling mills and the roll speeds of the first and second rolling mills are changed, and when the welding point W passes through the kth rolling mill when the running speed setting is changed, , the roll position of the k-1st rolling mill, the kth rolling mill, and the k+1st rolling mill and the roll speed of the 1st rolling mill to the k+1st rolling mill are changed, and when the welding point W passes through the N-1st rolling mill when the running speed setting is changed, the roll position of the N-2nd rolling mill, the N-1st rolling mill, and the Nth rolling mill and the roll speed of the 1st rolling mill to the N-1st rolling mill are changed, and when the welding point W passes through the Nth rolling mill when the running speed setting is changed, the roll position of the N-1st rolling mill and the Nth rolling mill and the roll speed of the 1st rolling mill to the N-1st rolling mill are changed. Therefore, compared to the case described in the (Prerequisite) section, by increasing the number of rolling mills that change the roll position and roll speed in the same generation, it is possible to suppress tension fluctuations in each rolled material during the running speed setting change in the tandem rolling mills (see Figures 2 and 6, Figures 3 and 7).
<変形例>
本実施形態では、(28)式の評価関数Jを用いる場合を例に挙げて説明した。しかしながら、走間設定変更が実行されているときの各圧延材の張力変化の度合いを評価する評価指標として、第1の決定変数および第2の決定変数を用いることにより定められる評価指標を用いていれば、評価関数Jは(28)式に限定されない。
<Modification>
In this embodiment, the case where the evaluation function J in the formula (28) is used has been described as an example. However, if an evaluation index determined by using the first decision variable and the second decision variable is used as an evaluation index for evaluating the degree of tension change of each rolled material when the running speed setting change is being executed, the evaluation function J is not limited to the formula (28).
例えば、変形抵抗が大きい圧延対象材ほど張力変化も許容できることを考慮して評価関数Jを設定してもよい。例えば、各圧延材の各位置における張力応力の設定値からの変化量の絶対値((28)式の右辺のそれぞれ)を、各圧延材の各位置における変形抵抗の逆数で重み付けした以下の(30)式の評価関数Jを用いてもよい。 For example, the evaluation function J may be set taking into consideration that the greater the deformation resistance of the material being rolled, the more tension change is tolerable. For example, the evaluation function J in the following equation (30) may be used, in which the absolute values of the amount of change from the set value of the tension stress at each position of each rolled material (each of the right-hand sides of equation (28)) are weighted by the reciprocal of the deformation resistance at each position of each rolled material.
ここで、Kb,k Iは、先行材MIの第k圧延機kの入口変形抵抗である。Kf,k Iは、先行材MIの第k圧延機kの出口変形抵抗である。Kb,k IIは、後行材MIIの第k圧延機kの入口変形抵抗である。Kf,k IIは、後行材MIIの第k圧延機kの出口変形抵抗である。第k圧延機kの入口変形抵抗は、第k圧延機kの入口における各圧延材の変形抵抗を指す。また、第k圧延機kの出口張力応力は、第k圧延機kの出口における各圧延材の変形抵抗を指す。尚、第k圧延機kの入口変形抵抗および出口変形抵抗は、先進率および圧延荷重の計算等に用いられ、先進率および圧延荷重の計算に先立って求められている。 Here, K b,k I is the inlet deformation resistance of the kth rolling mill k of the preceding material M I. K f,k I is the outlet deformation resistance of the kth rolling mill k of the preceding material M I. K b,k II is the inlet deformation resistance of the kth rolling mill k of the following material M II . K f,k II is the outlet deformation resistance of the kth rolling mill k of the following material M II . The inlet deformation resistance of the kth rolling mill k refers to the deformation resistance of each rolled material at the inlet of the kth rolling mill k. In addition, the outlet tensile stress of the kth rolling mill k refers to the deformation resistance of each rolled material at the outlet of the kth rolling mill k. The inlet deformation resistance and the outlet deformation resistance of the kth rolling mill k are used for calculations of the forward ratio and the rolling load, and are obtained prior to the calculation of the forward ratio and the rolling load.
また、(28)式あるいは(30)式の各項に対して上下限値を設定して、その上下限値を満たす範囲で評価関数Jを最小化してもよい。また、評価関数Jの値を最大化してもよい。このようにする場合、例えば、(28)式および(30)式の右辺の全体に-1を乗算したものを評価関数Jとして用いればよい。 In addition, upper and lower limits may be set for each term in equation (28) or (30), and evaluation function J may be minimized within a range that satisfies the upper and lower limits. Alternatively, the value of evaluation function J may be maximized. In this case, for example, the entire right-hand side of equations (28) and (30) may be multiplied by -1 to use as evaluation function J.
また、本実施形態では、(16)式に示すように、第j世代(j=2~5)において溶接点Wが存在する第j-1圧延機と第j圧延機との間における張力を決定する内分比αをjに関わらず同じ値とする場合を例に挙げて説明した。しかしながら、(16)式の代わりに以下の(31)式を用いてもよい。即ち、第2の決定変数の他の例として、溶接点が存在する圧延機間毎に個別の値をとれるような内分比αjを用いてもよい。この場合、N-1個の内分比αj(j=2~N)と先行材走変時間τIとが最適化パラメータに含まれる。 In this embodiment, as shown in formula (16), an example has been described in which the interior division ratio α, which determines the tension between the j-1th rolling mill and the jth rolling mill where the weld point W is present in the jth generation (j=2 to 5), is set to the same value regardless of j. However, the following formula (31) may be used instead of formula (16). That is, as another example of the second decision variable, an interior division ratio α j that can take an individual value for each section between the rolling mills where the weld point is present may be used. In this case, N-1 interior division ratios α j (j=2 to N) and the preceding material travel time τ I are included in the optimization parameters.
ただし、この場合、最適化パラメータの数が2個からN個に増えるので計算時間が長くなり、オンライン計算に許される数秒程度の時間内で最適値を求めることが難しくなる可能性がある。各圧延材に対する張力の設定値は、張力応力の設定値が同じ場合、張力の設定値は各圧延材の断面積に比例し、各圧延機における板幅は同じであり、出口板厚は第1圧延機から第N-1圧延機に向かって漸減する。従って、第j世代において溶接点Wが存在する第j-1圧延機と第j圧延機との間の張力の先行材の設定値T1 I、・・・、TN-1 IのN-1個の値の大小関係は、後行材の設定値T1 II、・・・、TN-1 IIのN-1個の値の大小関係と類似する。従って、数学的には、(31)式のもとでαj(j=2~N)とτIとを最適化したときの評価関数の値は、(16)式のもとでαとτIとを最適化したときの評価関数の値よりも必ず小さくなるが、その差は大きくはない場合が多いと考えられる。また、最適化パラメータの数が増えることによって許された時間で最適値がうまく求められなくなって最適化途中の準最適値が採用される虞がある。これらのことから、(16)式のように、溶接点Wが存在する圧延機間に関わらず内分比αを同じ値とするのが好ましい。ただし、計算機の性能が優れている場合や、タンデム圧延機を構成する圧延機の数が少ない場合等、(31)式を用いても、実用的な計算時間内で最適解を求めることができる場合には、評価関数Jの値をより小さくする最適化パラメータの最適解を得るために、(31)式のように溶接点Wが存在する圧延機間毎に内分比αjを求めてもよい。また、第2の決定変数は、第j世代において溶接点Wが存在する第j-1圧延機と第j圧延機との間における圧延材の張力Tj-1 (j)を定めるための変数であれば、内分比α、αjに限定されない。例えば、第2の決定変数は、溶接点Wが第k圧延機kを通過する際の走間設定変更の開始時における第k圧延機kと第k-1圧延機k-1間における2つの圧延材の張力を、先行材の張力の設定値Tj-1 Iと後行材の張力の設定値Tj-1 IIとを外分して決定する際の比率を表す外分比であってもよい。 However, in this case, the number of optimization parameters increases from 2 to N, so the calculation time becomes longer, and it may be difficult to find the optimal value within the time of about several seconds allowed for online calculation. When the tension stress setting value is the same, the tension setting value for each rolled material is proportional to the cross-sectional area of each rolled material, the plate width at each rolling mill is the same, and the outlet plate thickness gradually decreases from the first rolling mill to the N-1st rolling mill. Therefore, the magnitude relationship of the N-1 values of the tension setting values T 1 I , ..., T N-1 I of the preceding material between the j-1st rolling mill where the welding point W exists and the jth rolling mill in the jth generation is similar to the magnitude relationship of the N-1 values of the tension setting values T 1 II , ..., T N-1 II of the succeeding material. Therefore, mathematically, the value of the evaluation function when α j (j=2 to N) and τ I are optimized under the formula (31) is always smaller than the value of the evaluation function when α and τ I are optimized under the formula (16), but the difference is considered to be large in many cases. In addition, as the number of optimization parameters increases, there is a risk that the optimal value cannot be obtained well within the allowed time, and a suboptimal value during optimization is adopted. For these reasons, it is preferable to set the interior division ratio α to the same value regardless of the rolling mills where the welding point W is present, as in the formula (16). However, when the performance of the computer is excellent or the number of rolling mills constituting the tandem rolling mill is small, etc., the interior division ratio α j may be obtained for each rolling mill where the welding point W is present, as in the formula (31), in order to obtain an optimal solution of the optimization parameters that reduces the value of the evaluation function J. Furthermore, the second decision variable is not limited to the internal division ratios α and αj, so long as it is a variable for determining the tension T j-1 (j) of the rolled material between the j-1th rolling mill and the jth rolling mill at which the welding point W is present in the jth generation. For example, the second decision variable may be an external division ratio representing the ratio when determining the tensions of the two rolled materials between the kth rolling mill k and the k-1th rolling mill k-1 at the start of the change in the running speed setting when the welding point W passes through the kth rolling mill k, by externally dividing the set value T j-1 I of the tension of the preceding material and the set value T j-1 II of the tension of the following material.
また、本実施形態では、先行材走変時間τIを第1の決定変数の一例として最適化パラメータに含める場合を例に挙げて説明した。しかしながら、走間設定変更の開始から終了までの間(すなわち走変時間内)で溶接点Wが第k圧延機kに到達するタイミングを定めるために用いられる指標であれば、第1の決定変数は先行材走変時間τIに限定されない。例えば、先行材走変時間τIの代わりに後行材走変時間を最適化パラメータとして用いてもよい。後行材走変時間は、溶接点Wが圧延機に到達してから走間設定変更が終了するまでの時間であり、走変時間から後行材走変時間を減算することにより求められる。 In the present embodiment, the preceding material travel time τ I is included in the optimization parameters as an example of the first decision variable. However, the first decision variable is not limited to the preceding material travel time τ I as long as it is an index used to determine the timing at which the welding point W reaches the kth rolling mill k between the start and end of the travel setting change (i.e., within the travel change time). For example, the following material travel time may be used as the optimization parameter instead of the preceding material travel time τ I. The following material travel time is the time from when the welding point W reaches the rolling mill to when the travel setting change is completed, and is obtained by subtracting the following material travel time from the travel change time.
また、本実施形態では、タンデム圧延機が有する全ての圧延機(5台の圧延機)に対して走間設定変更を実行する場合を例示した。しかしながら、走間設定変更の対象となる圧延機である対象圧延機は、タンデム圧延機が有する複数の圧延機うちの少なくとも1台の圧延機を含んでいればよい。 In addition, in this embodiment, an example is given of a case where the running speed setting change is performed for all rolling mills (five rolling mills) owned by the tandem rolling mill. However, the target rolling mills, which are the rolling mills that are the targets of the running speed setting change, may include at least one of the multiple rolling mills owned by the tandem rolling mill.
<計算例>
次に、本実施形態で説明した手法により走間設定変更を実行することをコンピュータシミュレーションした結果を説明する。本計算例では、先行材の板幅を950mm、後行材の板幅を1020mmとした。また、入口板厚、出口板厚、張力の設定値、変形抵抗の値を以下の表3に示す。
<Calculation example>
Next, the results of a computer simulation of changing the running length setting by the method described in this embodiment will be described. In this calculation example, the width of the preceding strip was 950 mm, and the width of the succeeding strip was 1020 mm. The entrance thickness, exit thickness, tension setting value, and deformation resistance value are shown in Table 3 below.
第j世代(j=2~5)において溶接点Wが存在する第j-1圧延機と第j圧延機との間における各圧延材の張力Tj-1 (j)を(16)式のように内分比αの関数とし、(29)式の評価関数の値が最小になるように内分比α、即ち、溶接点Wが存在する第j-1圧延機と第j圧延機との間における各圧延材の張力Tj-1 (j)と、先行材走変時間τIとを決定する方法を発明例1とする。 Example 1 of the invention is a method in which the tension T j-1 (j) of each rolled material between the j-1th rolling mill where the welding point W is located and the jth rolling mill in the jth generation (j = 2 to 5) is a function of the internal division ratio α as shown in equation (16), and the internal division ratio α, i.e., the tension T j-1 (j) of each rolled material between the j-1th rolling mill where the welding point W is located and the jth rolling mill, and the running time τ I of the preceding material are determined so that the value of the evaluation function in equation (29) is minimized.
また、第j世代(j=2~5)において溶接点Wが存在する第j-1圧延機と第j圧延機との間における各圧延材の張力Tj-1 (j)を(30)式のように内分比αj(j=2~5)の関数とし、(29)式の評価関数の値が最小になるように内分比αj、即ち、溶接点Wが存在する第j-1圧延機と第j圧延機との間における各圧延材の張力Tj-1 (j)と、先行材走変時間τIとを決定する方法を発明例2とする。 In addition, in the jth generation (j = 2 to 5), the tension T j-1 (j) of each rolled material between the j-1th rolling mill where the welding point W is located and the jth rolling mill is defined as a function of the internal division ratio α j (j = 2 to 5) as shown in equation (30), and a method is determined in which the internal division ratio α j , i.e., the tension T j-1 (j) of each rolled material between the j-1th rolling mill where the welding point W is located and the jth rolling mill, and the preceding material running time τ I are determined so that the value of the evaluation function in equation (29 ) is minimized.
一方、先行材走変時間τIを走変時間τの半分の値(τI=0.5τ)に固定して、溶接点Wが存在する第j-1圧延機と第j圧延機との間における各圧延材の張力Tj-1 (j)のみを最適化パラメータとして決定する方法を比較例1とする。比較例1では、発明例2と同様に、第j世代(j=2~5)において溶接点Wが存在する第j-1圧延機と第j圧延機との間における各圧延材の張力Tj-1 (j)を(30)式のように内分比αj(j=2~5)の関数とする。比較例1は、τI=0.5τの制約の下で、(29)式の評価関数Jの値が最小になるようにαjを決定することに相当する。 On the other hand, a method in which the preceding material travel time τ I is fixed to half the travel time τ (τ I =0.5τ) and only the tension T j-1 (j) of each rolled material between the j-1th rolling mill where the weld point W is present and the jth rolling mill is determined as an optimization parameter is set as Comparative Example 1. In Comparative Example 1, similar to Invention Example 2, the tension T j-1 (j) of each rolled material between the j-1th rolling mill where the weld point W is present and the jth rolling mill in the jth generation ( j=2 to 5) is set as a function of the internal division ratio α j (j=2 to 5) as shown in Equation (30). Comparative Example 1 corresponds to determining α j so that the value of the evaluation function J in Equation (29) is minimized under the constraint of τ I =0.5τ.
また、溶接点Wが存在する第j-1圧延機と第j圧延機との間における各圧延材の張力Tj-1 (j)を、当該第j-1圧延機と第j圧延機との間における先行材の張力の設定値をTj-1 Iに固定して、先行材走変時間τIのみを最適化パラメータとして決定する方法を比較例2とする。比較例2では、発明例1と同様に、第j世代(j=2~5)において溶接点Wが存在する第j-1圧延機と第j圧延機との間における各圧延材の張力Tj-1 (j)を(16)式のように内分比αの関数とする。比較例2は、α=1の制約の下で、(29)式の評価関数Jの値が最小になるようにτIを決定することに相当する。即ち、比較例2は、特許文献3の手法に相当する。 Comparative Example 2 is a method in which the tension T j-1 (j) of each rolled material between the j-1th rolling mill and the jth rolling mill where the welding point W is present is determined by fixing the set value of the tension of the preceding material between the j-1th rolling mill and the jth rolling mill to T j-1 I , and determining only the preceding material travel time τ I as an optimization parameter. In Comparative Example 2, similar to Invention Example 1, the tension T j-1 (j) of each rolled material between the j-1th rolling mill and the jth rolling mill where the welding point W is present in the jth generation (j = 2 to 5) is set as a function of the interior division ratio α as shown in Equation (16). Comparative Example 2 corresponds to determining τ I so that the value of the evaluation function J in Equation (29) is minimized under the constraint of α = 1. That is, Comparative Example 2 corresponds to the method of Patent Document 3.
それぞれの場合の走変時間τ、内分比α、αj,先行材走変時間τI、および評価関数Jの値を以下の表4に示す。 The travel time τ, the internal division ratios α, α j , the preceding material travel time τ I , and the evaluation function J in each case are shown in Table 4 below.
走間設定変更中に生じる各圧延材の張力変化の悪さ度合を数値的に表す評価関数Jの値は、発明例1、2の方が、比較例1、2に比べて約50~60%に減少している。このように、溶接点Wが存在する第j-1圧延機と第j圧延機との間における各圧延材の張力Tj-1
(j)と、先行材走変時間τIとの両者を適切に決定することにより、走間設定変更中の各圧延材の張力変動がより制御されることが分かる。
発明例1と発明例2とを比較すると、評価関数J値に大きな差はない。従って、最適化パラメータの数が2個と少なく、計算負荷が低い発明例1の方が、オンライン計算に許される数秒程度の時間内で最適値を求めるという実用上の観点で好ましいことが分かる。
The value of the evaluation function J, which numerically represents the degree of poorness of tension change in each rolled material occurring during the running speed setting change, is reduced by about 50 to 60% in the invention examples 1 and 2 compared to the comparative examples 1 and 2. In this way, it can be seen that the tension fluctuation of each rolled material during the running speed setting change can be better controlled by appropriately determining both the tension T j-1 (j) of each rolled material between the j-1th rolling mill where the welding point W is present and the jth rolling mill, and the preceding material running change time τ I.
Comparing Example 1 and Example 2, there is no large difference in the value of the evaluation function J. Therefore, it can be seen that Example 1, which has a small number of optimization parameters (2) and a low calculation load, is preferable from the practical viewpoint of finding an optimal value within a time of about several seconds allowed for online calculation.
(その他の変形例)
尚、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、本発明の実施形態は、PLC(Programmable Logic Controller)により実現されてもよいし、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)等の専用のハードウェアにより実現されてもよい。
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 Modifications)
The above-described embodiment of the present invention can be realized by a computer executing a program. 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. Examples of the recording medium that can be used include a flexible disk, a hard disk, an optical disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a magnetic tape, a non-volatile memory card, and a ROM. The embodiment of the present invention can be realized by a PLC (Programmable Logic Controller) or dedicated hardware such as an ASIC (Application Specific Integrated Circuit).
Furthermore, the above-described embodiments of the present invention are merely examples of the implementation of the present invention, and the technical scope of the present invention should not be interpreted as being limited by these. In other words, the present invention can be implemented in various forms without departing from its technical concept or main features.
1~5:圧延機、1a~5a:圧下装置、1b~5b:速度制御装置、1c~5c:板速計、10:トラッキング装置、20:走間設定変更制御装置、30:設定計算機、MI:先行材、MII:後行材、W:溶接点 1 to 5: rolling mill, 1a to 5a: screw down device, 1b to 5b: speed control device, 1c to 5c: strip speed meter, 10: tracking device, 20: running setting change control device, 30: setting calculator, M I : preceding material, M II : succeeding material, W: welding point
Claims (10)
前記対象圧延機に対する前記走間設定変更の実行時に、前記接合部で接合されている2つの圧延材の張力変化の度合いを評価する評価関数に基づいて、前記対象圧延機の設定値を決定する設定計算手段を備え、
前記評価関数は、第1の決定変数と第2の決定変数とを用いて定められる評価指標を含み、
前記第1の決定変数は、前記走間設定変更の開始から終了までの間で前記接合部が前記対象圧延機に到達するタイミングを定めるための変数であり、
前記第2の決定変数は、前記対象圧延機の走間設定変更の開始時における、前記対象圧延機と前記対象圧延機の1つ上流側の圧延機との間における前記2つの圧延材の張力を定めるための変数であり、
前記設定計算手段は、前記評価関数の値が最大値または最小値となるときの前記第1の決定変数の値および前記第2の決定変数の値を決定する処理装置。 A processing device for executing a running speed setting change that changes a setting value of a target rolling mill when a joint that joins a plurality of rolled materials in a conveying order passes through the target rolling mill among tandem rolling mills,
a setting calculation means for determining a setting value of the target rolling mill based on an evaluation function for evaluating a degree of a tension change of the two rolled materials joined at the joint when the running speed setting change is executed for the target rolling mill,
the evaluation function includes an evaluation index determined using a first decision variable and a second decision variable;
The first decision variable is a variable for determining a timing at which the joint reaches the target rolling mill between a start and an end of the change in the running speed setting,
The second decision variable is a variable for determining tensions of the two rolled materials between the target rolling mill and a rolling mill one upstream of the target rolling mill at the start of a running speed setting change of the target rolling mill,
The setting calculation means is a processing device that determines the value of the first decision variable and the value of the second decision variable when the value of the evaluation function becomes a maximum value or a minimum value.
第1圧延機が前記対象圧延機である場合には、第1圧延機、および第2圧延機の圧下位置と、第1圧延機、および第2圧延機のロール速度とが変更され、
第k圧延機が前記対象圧延機である場合には、第k-1圧延機、第k圧延機、および第k+1圧延機の圧下位置と、第1圧延機~第k+1圧延機のロール速度とが変更され、
第N-1圧延機が前記対象圧延機である場合には、第N-2圧延機、第N-1圧延機、および第N圧延機の圧下位置と、第1圧延機~第N-1圧延機のロール速度とが変更され、
第N圧延機が前記対象圧延機である場合には、第N-1圧延機および第N圧延機の圧下位置と、第1圧延機~第N-1圧延機のロール速度とが変更される請求項7に記載の処理装置。 When natural numbers are assigned to the N rolling mills constituting the tandem rolling mill in ascending order from the rolling mill located at the most upstream position in the conveying direction of the rolled material, the N rolling mills are referred to as the first rolling mill to the Nth rolling mill, and an integer of 2 or more and N-1 or less is referred to as k,
When the first rolling mill is the target rolling mill, the rolling positions of the first rolling mill and the second rolling mill and the roll speeds of the first rolling mill and the second rolling mill are changed,
When the kth rolling mill is the target rolling mill, the rolling positions of the k-1th rolling mill, the kth rolling mill, and the k+1th rolling mill and the roll speeds of the 1st rolling mill to the k+1th rolling mill are changed;
When the N-1 rolling mill is the target rolling mill, the rolling positions of the N-2 rolling mill, the N-1 rolling mill, and the N rolling mill and the roll speeds of the 1st rolling mill to the N-1st rolling mill are changed,
The processing device according to claim 7, wherein, when the Nth rolling mill is the target rolling mill, the rolling positions of the N-1th rolling mill and the Nth rolling mill and the roll speeds of the 1st rolling mill to the N-1th rolling mill are changed.
前記対象圧延機に対する前記走間設定変更の実行時に、前記接合部で接合されている2つの圧延材の張力変化の度合いを評価する評価関数に基づいて、前記対象圧延機の設定値を決定する設定計算工程を含み、
前記評価関数は、第1の決定変数と第2の決定変数とを用いて定められる評価指標を含み、
前記第1の決定変数は、前記走間設定変更の開始から終了までの間で前記接合部が前記対象圧延機に到達するタイミングを定めるための変数であり、
前記第2の決定変数は、前記対象圧延機の走間設定変更の開始時における、前記対象圧延機と前記対象圧延機の1つ上流側の圧延機との間における前記2つの圧延材の張力を定めるための変数であり、
前記設定計算工程では、前記評価関数の値が最大値または最小値となるときの前記第1の決定変数の値および前記第2の決定変数の値を決定する処理方法。 A processing method for executing a running speed setting change in which a setting value of a target rolling mill is changed when a joint portion that joins a plurality of rolled materials in a conveying order passes through the target rolling mill among tandem rolling mills, comprising:
a setting calculation step of determining a setting value of the target rolling mill based on an evaluation function that evaluates a degree of tension change of the two rolled materials joined at the joint when the running speed setting change is executed for the target rolling mill,
the evaluation function includes an evaluation index determined using a first decision variable and a second decision variable;
The first decision variable is a variable for determining a timing at which the joint reaches the target rolling mill between a start and an end of the change in the running speed setting,
The second decision variable is a variable for determining tensions of the two rolled materials between the target rolling mill and a rolling mill one upstream of the target rolling mill at the start of a running speed setting change of the target rolling mill,
In the setting calculation step, a value of the first decision variable and a value of the second decision variable when the value of the evaluation function becomes a maximum value or a minimum value are determined.
請求項1~8の何れか1項に記載の設定計算手段として機能させるためのプログラム。 Computer,
A program for causing the setting calculation means according to any one of claims 1 to 8 to function as such.
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