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JP7709030B2 - Processing device, processing method, and program - Google Patents
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JP7709030B2 - Processing device, processing method, and program - Google Patents

Processing device, processing method, and program

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JP7709030B2 JP2021135297A JP2021135297A JP7709030B2 JP 7709030 B2 JP7709030 B2 JP 7709030B2 JP 2021135297 A JP2021135297 A JP 2021135297A JP 2021135297 A JP2021135297 A JP 2021135297A JP 7709030 B2 JP7709030 B2 JP 7709030B2
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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する。 The present invention relates to a processing device, a processing method, and a program.

熱延薄鋼板は、以下のような工程で製造される。まず、圧延材であるスラブを加熱炉にて加熱する。その後、スラブを粗圧延機で粗圧延して粗バーとする。続いて、複数の圧延スタンドを備える仕上タンデム圧延機で粗バーを仕上圧延する。このようにして、熱延薄鋼板が製造される。仕上圧延では、強度や延性等の圧延材の機械的特性を確保するために、仕上タンデム圧延機の出口側の位置(温度管理位置)での圧延材の温度の制御が実施されている。圧延材の温度を調節する温度調節装置としては、例えば、粗圧延機と仕上タンデム圧延機との間で粗バーを加熱する粗バー加熱装置、粗圧延機と仕上タンデム圧延機との間で粗バーを冷却する粗バー冷却装置、および仕上タンデム圧延機の圧延スタンド間で圧延材を冷却する冷却スプレー装置等が用いられている。 Hot-rolled thin steel sheets are manufactured in the following process. First, a slab, which is a rolled material, is heated in a heating furnace. The slab is then rough-rolled in a rough rolling mill to produce a rough bar. The rough bar is then finish-rolled in a finishing tandem rolling mill equipped with multiple rolling stands. In this way, hot-rolled thin steel sheets are manufactured. In the finishing rolling, the temperature of the rolled material is controlled at the exit position (temperature control position) of the finishing tandem rolling mill in order to ensure the mechanical properties of the rolled material, such as strength and ductility. As temperature control devices for adjusting the temperature of the rolled material, for example, a rough bar heating device that heats the rough bar between the rough rolling mill and the finishing tandem rolling mill, a rough bar cooling device that cools the rough bar between the rough rolling mill and the finishing tandem rolling mill, and a cooling spray device that cools the rolled material between the rolling stands of the finishing tandem rolling mill are used.

このような仕上圧延時の圧延材の温度制御方法として、特許文献1~3に開示されている技術がある。
特許文献1に開示されている方法では、粗バーに、圧延方向にわたって複数の制御点を設定して、粗圧延機の出側における各制御点の温度を測定し、測定した温度に基づいて、仕上タンデム圧延機の出側における各制御点の温度を予測し、予測した仕上タンデム圧延機の出側における各制御点の温度が目標温度になるように粗バーヒータと冷却スプレー装置とを操作する。しかしながら、この方法による制御は、粗圧延機の出側における圧延材の温度のフィードフォワード制御である。したがって、予測された各制御点の温度に誤差がある場合には、各制御点の仕上タンデム圧延機出側温度は目標温度に一致しない。そこで、特許文献2、3に開示されている方法では、仕上タンデム圧延機の出側における圧延材の温度のフィードフォワード制御とフィードバック制御とを組み合わせることより、仕上タンデム圧延機の出側における圧延材の温度を制御する。
As a method for controlling the temperature of the rolled material during such finish rolling, there are techniques disclosed in Patent Documents 1 to 3.
In the method disclosed in Patent Document 1, a plurality of control points are set on the rough bar in the rolling direction, the temperature of each control point at the exit side of the roughing mill is measured, and the temperature of each control point at the exit side of the finishing tandem rolling mill is predicted based on the measured temperature, and the rough bar heater and the cooling spray device are operated so that the predicted temperature of each control point at the exit side of the finishing tandem rolling mill becomes the target temperature. However, the control by this method is a feedforward control of the temperature of the rolled material at the exit side of the roughing mill. Therefore, if there is an error in the predicted temperature of each control point, the temperature of the finish tandem rolling mill exit side at each control point does not match the target temperature. Therefore, in the methods disclosed in Patent Documents 2 and 3, the temperature of the rolled material at the exit side of the finishing tandem rolling mill is controlled by combining feedforward control and feedback control of the temperature of the rolled material at the exit side of the finishing tandem rolling mill.

特開2002-219504号公報JP 2002-219504 A 特許第3657750号公報Patent No. 3657750 特許第4425978号公報Patent No. 4425978

しかしながら、特許文献2、3に開示されているフィードバック制御は、仕上タンデム圧延機の出側における圧延材の温度の測定値と目標値の偏差を比例積分制御することにより、温度調節装置の操作量を修正するものである。このように測定値と目標値の偏差をもとにフィードバック制御する際に重要になるのは、操作量を修正してから、その結果が測定値に現れるまでのむだ時間である。このむだ時間が小さいほど制御を高応答化しやすいため、特許文献2に開示されているフィードバック制御では、複数ある温度調節装置のうち下流側に位置する温度調節装置から優先して操作量を修正する。しかしながら、圧延材の温度変化が生じたとき、板厚が厚いほど圧延材の形状変化は生じにくい。このような観点からは、上流側に位置する温度調節装置から優先して用いることが望ましく、実際、特許文献2、3に開示されているフィードフォワード制御ではそのようにしている。したがって、特許文献2に開示されているフィードバック制御を適用すると、むだ時間は小さくなるが、圧延材の形状が悪化する虞がある。 However, the feedback control disclosed in Patent Documents 2 and 3 corrects the manipulated variable of the temperature control device by proportional integral control of the deviation between the measured value and the target value of the temperature of the rolled material at the exit side of the finishing tandem rolling mill. When performing feedback control based on the deviation between the measured value and the target value, the important thing is the dead time from when the manipulated variable is corrected until the result appears in the measured value. The smaller this dead time is, the easier it is to make the control highly responsive. Therefore, in the feedback control disclosed in Patent Document 2, the manipulated variable is corrected preferentially from the temperature control device located downstream among multiple temperature control devices. However, when the temperature of the rolled material changes, the thicker the plate is, the less likely it is that the shape of the rolled material will change. From this perspective, it is desirable to use the temperature control device located upstream preferentially, and in fact, this is done in the feedforward control disclosed in Patent Documents 2 and 3. Therefore, when the feedback control disclosed in Patent Document 2 is applied, the dead time is reduced, but there is a risk that the shape of the rolled material will deteriorate.

そこで、特許文献3に開示されているフィードバック制御では、飽和状態に達していない温度調節装置の中で最上流に位置する温度調節装置の操作量を修正する。しかしながら、この方法では、特許文献2に開示されている方法に比べて圧延材の形状は悪化しづらいが、むだ時間が長くなるので高応答の制御は容易ではない。
以上のように、仕上タンデム圧延機の出側における圧延材の温度の測定値と目標値の偏差を、温度調節装置の操作量にフィードバックする方法では、圧延材の形状悪化の抑制と温度制御の高応答化とを両立させられない。
Therefore, in the feedback control disclosed in Patent Document 3, the manipulated variable of the temperature control device located at the most upstream among the temperature control devices that have not reached the saturated state is corrected. However, in this method, the shape of the rolled material is less likely to deteriorate compared to the method disclosed in Patent Document 2, but the dead time becomes longer, making it difficult to achieve high-response control.
As described above, the method of feeding back the deviation between the measured value and the target value of the temperature of the rolled material at the exit of the finishing tandem rolling mill to the manipulated variable of the temperature control device cannot simultaneously suppress deterioration of the shape of the rolled material and improve the response of the temperature control.

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、仕上圧延機の出側における圧延材の温度を制御するに際し、圧延材の形状悪化の抑制と温度制御の高応答化とを両立させることを目的とする。 The present invention was made in consideration of these problems, and aims to achieve both prevention of deterioration of the shape of the rolled material and high response of temperature control when controlling the temperature of the rolled material at the exit side of the finishing rolling mill.

本発明の処理装置は、粗圧延機の出側から仕上圧延機の出側の間を搬送中の圧延材の温度を調節する温度調節装置の操作量を決定する処理装置であって、前記仕上圧延機の出側における前記圧延材の温度である仕上圧延機出側温度の測定値を取得する仕上圧延機出側温度取得手段と、前記温度調節装置の操作量の最新値に基づき、前記仕上圧延機出側温度の計算値を算出する温度算出手段と、前記仕上圧延機出側温度取得手段により取得された前記仕上圧延機出側温度の測定値と、前記温度算出手段により算出された前記仕上圧延機出側温度の計算値と、に基づいて、前記仕上圧延機出側温度の補正量を算出する補正量算出手段と、前記仕上圧延機出側温度の補正量に基づいて、前記仕上圧延機出側温度の測定値を取得した圧延材に対する前記温度調節装置の操作量を決定する操作量決定手段と、を備え、前記圧延材の搬送方向に相互に間隔を空けて前記圧延材に対して複数の制御点が設定されており、前記温度算出手段は、1つの前記制御点における仕上圧延機出側温度の測定値が取得されると、当該制御点における前記仕上圧延機出側温度の計算値を算出し、前記補正量算出手段は、前記制御点における仕上圧延機出側温度の測定値と、当該制御点における前記仕上圧延機出側温度の計算値と、に基づいて、当該制御点における前記仕上圧延機出側温度の補正量を算出し、前記操作量決定手段は、前記制御点における前記仕上圧延機出側温度の補正量に基づいて、前記仕上圧延機出側温度の測定位置に存在する前記制御点よりも後端側に位置する全ての前記制御点に対する前記温度調節装置の操作量を決定し、前記操作量決定手段は、前記仕上圧延機出側温度の測定位置に存在する前記制御点より後端側に位置する全ての前記制御点に対して、当該制御点が存在する位置より下流側にある温度調節装置を特定し、当該制御点が存在する位置より下流側にある温度調節装置の操作量のみを更新する。 The processing device of the present invention is a processing device that determines an operation amount of a temperature adjustment device that adjusts the temperature of a rolled material being transported between the exit side of a roughing rolling mill and the exit side of a finishing rolling mill, and includes a finish rolling mill exit temperature acquisition means that acquires a measured value of a finish rolling mill exit temperature, which is the temperature of the rolled material at the exit side of the finishing rolling mill, a temperature calculation means that calculates a calculated value of the finish rolling mill exit temperature based on the latest value of the operation amount of the temperature adjustment device, a correction amount calculation means that calculates a correction amount of the finish rolling mill exit temperature based on the measured value of the finish rolling mill exit temperature acquired by the finish rolling mill exit temperature acquisition means and the calculated value of the finish rolling mill exit temperature calculated by the temperature calculation means, and an operation amount determination means that determines an operation amount of the temperature adjustment device for the rolled material for which the measured value of the finish rolling mill exit temperature has been acquired based on the correction amount of the finish rolling mill exit temperature, and When a measured value of the finishing rolling mill outlet temperature at one of the control points is obtained, the temperature calculation means calculates a calculated value of the finishing rolling mill outlet temperature at that control point, the correction amount calculation means calculates a correction amount for the finishing rolling mill outlet temperature at that control point based on the measured value of the finishing rolling mill outlet temperature at the control point and the calculated value of the finishing rolling mill outlet temperature at that control point, the operation amount determination means determines operation amounts of the temperature adjustment devices for all of the control points located downstream of the control point that is located at the measurement position of the finishing rolling mill outlet temperature based on the correction amount of the finishing rolling mill outlet temperature at the control point, and the operation amount determination means identifies a temperature adjustment device downstream of the position where the control point is located for all of the control points located downstream of the control point that is located at the measurement position of the finishing rolling mill outlet temperature, and updates only the operation amount of the temperature adjustment device downstream of the position where the control point is located .

本発明の処理方法は、粗圧延機の出側から仕上圧延機の出側の間を搬送中の圧延材の温度を調節する温度調節装置の操作量を決定する処理方法であって、前記仕上圧延機の出側における前記圧延材の温度である仕上圧延機出側温度の測定値を取得する仕上圧延機出側温度取得工程と、前記温度調節装置の操作量の最新値に基づき、前記仕上圧延機出側温度の計算値を算出する温度算出工程と、前記仕上圧延機出側温度取得工程により取得された前記仕上圧延機出側温度の測定値と、前記温度算出工程により算出された前記仕上圧延機出側温度の計算値と、に基づいて、前記仕上圧延機出側温度の補正量を算出する補正量算出工程と、前記仕上圧延機出側温度の補正量に基づいて、前記仕上圧延機出側温度の測定値を取得した圧延材に対する前記温度調節装置の操作量を決定する操作量決定工程と、を備え、前記圧延材の搬送方向に相互に間隔を空けて前記圧延材に対して複数の制御点が設定されており、前記温度算出工程では、1つの前記制御点における仕上圧延機出側温度の測定値が取得されると、当該制御点における前記仕上圧延機出側温度の計算値を算出し、前記補正量算出工程では、前記制御点における仕上圧延機出側温度の測定値と、当該制御点における前記仕上圧延機出側温度の計算値と、に基づいて、当該制御点における前記仕上圧延機出側温度の補正量を算出し、前記操作量決定工程では、前記制御点における前記仕上圧延機出側温度の補正量に基づいて、前記仕上圧延機出側温度の測定位置に存在する前記制御点よりも後端側に位置する全ての前記制御点に対する前記温度調節装置の操作量を決定し、前記操作量決定工程では、前記仕上圧延機出側温度の測定位置に存在する前記制御点より後端側に位置する全ての前記制御点に対して、当該制御点が存在する位置より下流側にある温度調節装置を特定し、当該制御点が存在する位置より下流側にある温度調節装置の操作量のみを更新する。 The processing method of the present invention is a processing method for determining an operation amount of a temperature adjustment device that adjusts the temperature of a rolled material being transported between the exit side of a roughing rolling mill and the exit side of a finishing rolling mill, and includes a finishing rolling mill exit temperature acquisition step of acquiring a measured value of a finishing rolling mill exit temperature, which is the temperature of the rolled material at the exit side of the finishing rolling mill, a temperature calculation step of calculating a calculated value of the finishing rolling mill exit temperature based on the latest value of the operation amount of the temperature adjustment device, a correction amount calculation step of calculating a correction amount of the finishing rolling mill exit temperature based on the measured value of the finishing rolling mill exit temperature acquired by the finishing rolling mill exit temperature acquisition step and the calculated value of the finishing rolling mill exit temperature calculated by the temperature calculation step, and an operation amount determination step of determining an operation amount of the temperature adjustment device for the rolled material for which the measured value of the finishing rolling mill exit temperature has been acquired based on the correction amount of the finishing rolling mill exit temperature, In the temperature calculation step, when a measured value of the finishing rolling mill outlet temperature at one of the control points is obtained, a calculated value of the finishing rolling mill outlet temperature at that control point is calculated, and in the correction amount calculation step, a correction amount for the finishing rolling mill outlet temperature at that control point is calculated based on the measured value of the finishing rolling mill outlet temperature at the control point and the calculated value of the finishing rolling mill outlet temperature at that control point. In the operation amount determination step, an operation amount of the temperature adjustment device for all of the control points located downstream of the control point that is located at the measurement position of the finishing rolling mill outlet temperature is determined based on the correction amount of the finishing rolling mill outlet temperature at the control point, and in the operation amount determination step, for all of the control points located downstream of the control point that is located at the measurement position of the finishing rolling mill outlet temperature, a temperature adjustment device located downstream of the control point is identified, and only the operation amount of the temperature adjustment device located downstream of the control point is updated .

本発明のプログラムは、前記処理装置として各手段を機能させるためのものである。 The program of the present invention is intended to cause each means to function as the processing device.

本発明によれば、仕上圧延機出側温度の測定値と、仕上圧延機出側温度の計算値と、に基づいて、前記仕上圧延機出側温度の補正量を算出し、仕上圧延機出側温度の補正量に基づいて、温度調節装置の操作量を決定する。したがって、フィードフォワード制御を実行する場合と同様に、上流側にある温度調節装置から操作することができる。また、仕上圧延機出側温度の測定値と目標値との温度偏差に基づいてフィードバック制御する手法とは異なり、むだ時間の影響を受けることなくフィードバック制御を実行することができる。よって、仕上圧延機の出側における圧延材の温度を制御するに際し、圧延材の形状悪化の抑制と温度制御の高応答化とを両立させることができる。 According to the present invention, the correction amount for the finishing mill exit temperature is calculated based on the measured value of the finishing mill exit temperature and the calculated value of the finishing mill exit temperature, and the operation amount of the temperature control device is determined based on the correction amount of the finishing mill exit temperature. Therefore, as in the case of performing feedforward control, operation can be performed from the temperature control device located upstream. Also, unlike the method of feedback control based on the temperature deviation between the measured value of the finishing mill exit temperature and the target value, feedback control can be performed without being affected by dead time. Therefore, when controlling the temperature of the rolled material at the exit of the finishing mill, it is possible to achieve both suppression of deterioration of the shape of the rolled material and high response of temperature control.

圧延設備の構成の一例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an example of a configuration of rolling equipment. 制御点の一例を説明する図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a control point. 処理装置の機能的な構成の一例を説明する図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a functional configuration of a processing device. フィードフォワード制御処理の一例を説明するフローチャートである。11 is a flowchart illustrating an example of a feedforward control process. フィードバック制御処理の一例を説明するフローチャートである。10 is a flowchart illustrating an example of a feedback control process. 粗圧延機出側温度の一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of a roughing mill delivery side temperature. 比較例1のシミュレーションの条件および結果を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing the conditions and results of a simulation of Comparative Example 1. 比較例2のシミュレーションの条件および結果を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing the conditions and results of a simulation of Comparative Example 2. 発明例のシミュレーションの条件および結果を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing the conditions and results of a simulation of an example of the invention.

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。
<圧延設備100>
図1は、圧延設備100の構成の一例を示す図である。
圧延設備100は、圧延設備100に形成された搬送路R上で圧延材1を圧延する。搬送路Rは、搬送方向Dの上流側D1から下流側D2に向けて圧延材1を搬送しつつ圧延するために圧延設備100内に形成された空間である。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
In addition, when comparing objects with each other, such as length, position, size, spacing, etc., being the same, this 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).
<Rolling equipment 100>
FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of a rolling facility 100.
The rolling equipment 100 rolls the rolled material 1 on a transport path R formed in the rolling equipment 100. The transport path R is a space formed in the rolling equipment 100 for transporting and rolling the rolled material 1 from the upstream side D1 to the downstream side D2 in the transport direction D.

圧延設備100は、粗圧延機10と、仕上タンデム圧延機(仕上圧延機)20と、トラッキング装置30と、粗バー冷却装置40と、冷却スプレー装置51~56と、粗圧延機出側温度計60と、仕上圧延機出側温度計70と、を備える。
粗圧延機10および仕上タンデム圧延機20は、それぞれ搬送路R上で圧延材1を圧延する。粗圧延機10は、圧延材1を粗圧延する。粗圧延機10で粗圧延された圧延材1は、粗バーとも称される。仕上タンデム圧延機20は、粗圧延機10よりも搬送方向Dの下流側D2に設置されている。仕上タンデム圧延機20は、粗圧延機10で粗圧延された圧延材1を仕上圧延する。仕上タンデム圧延機20は、複数台(本実施形態では7台)の圧延スタンド(圧延機)F1~F7を備える。圧延スタンドF1~F7は、搬送方向Dの上流側D1から下流側D2に向かって、圧延スタンドF1、圧延スタンドF2、・・・、圧延スタンドF7の順に設置されている。
The rolling equipment 100 includes a roughing mill 10, a finishing tandem mill (finishing mill) 20, a tracking device 30, a rough bar cooling device 40, cooling spray devices 51 to 56, a roughing mill exit thermometer 60, and a finishing mill exit thermometer 70.
The roughing mill 10 and the finishing tandem rolling mill 20 each roll the rolled material 1 on the transport path R. The roughing mill 10 roughly rolls the rolled material 1. The rolled material 1 rough rolled by the roughing mill 10 is also called a rough bar. The finishing tandem rolling mill 20 is installed downstream D2 of the roughing mill 10 in the transport direction D. The finishing tandem rolling mill 20 finishes rolling the rolled material 1 rough rolled by the roughing mill 10. The finishing tandem rolling mill 20 includes a plurality of rolling stands (rolling mills) F1 to F7 (seven in this embodiment). The rolling stands F1 to F7 are installed in the order of rolling stand F1, rolling stand F2, ..., rolling stand F7 from the upstream side D1 to the downstream side D2 of the transport direction D.

圧延材1には、搬送方向Dに互いに間隔を空けて複数の制御点が設定される。図2は、制御点の一例を説明する図である。図2では、矢印線の先端の位置が制御点を示す。制御点は、圧延材1上の温度制御位置(制御点)を示すものである(圧延材1に制御点を示す情報が付されているわけではない)。ここでは、複数の制御点のうち、搬送方向Dの下流側D2から上流側D1に向かってk番目の制御点を、第k制御点と称することとする。複数の制御点の数をNとする。即ち、kは、1以上N以下の整数である。例えば、図2において、k=1の下に示す矢印線の先の位置は、第1制御点を示す。同様に、k=2、3、・・・N-2、N-1、Nの下に示す矢印線の先の位置は、それぞれ、第2制御点、第3制御点、・・・、第N-2制御点、第N-1制御点、第N制御点を示す。 On the rolled material 1, a plurality of control points are set at intervals in the conveying direction D. FIG. 2 is a diagram for explaining an example of a control point. In FIG. 2, the position of the tip of the arrow line indicates the control point. The control point indicates a temperature control position (control point) on the rolled material 1 (the rolled material 1 does not have information indicating the control point). Here, of the plurality of control points, the kth control point from the downstream side D2 toward the upstream side D1 of the conveying direction D is referred to as the kth control point. The number of the plurality of control points is N. That is, k is an integer between 1 and N. For example, in FIG. 2, the position of the tip of the arrow line shown below k=1 indicates the first control point. Similarly, the positions of the tips of the arrow lines shown below k=2, 3, ..., N-2, N-1, N indicate the second control point, the third control point, ..., the N-2 control point, the N-1 control point, and the Nth control point, respectively.

図2では、第1制御点が圧延材1の先端の位置であり、第N制御点が圧延材1の後端の位置である場合を例示する。また、図2では、搬送方向Dにおいて隣接する2つの制御点のそれぞれの間隔が等間隔である場合を例示する。このように、複数の制御点は、圧延材1の搬送方向Dに、先端から後端まで一定ピッチに設定されることが好ましい。ただし、温度制御を行う圧延材1上の搬送方向Dの位置として複数の位置を複数の制御点として設定していれば、複数の制御点は、必ずしも図2に示すようにして設定されている必要はない。 Figure 2 illustrates an example in which the first control point is the position of the leading edge of the rolled material 1, and the Nth control point is the position of the trailing edge of the rolled material 1. Figure 2 also illustrates an example in which the distance between two adjacent control points in the conveying direction D is equal. In this way, it is preferable that the multiple control points are set at a constant pitch from the leading edge to the trailing edge in the conveying direction D of the rolled material 1. However, as long as multiple positions are set as multiple control points as positions in the conveying direction D on the rolled material 1 where temperature control is performed, the multiple control points do not necessarily have to be set as shown in Figure 2.

粗圧延機出側温度計60は、粗圧延機10の出側(下流側D2)の位置に設置されている。粗圧延機10の出側とは、粗圧延機10よりも下流側D2であり、且つ、最上流の温度調節装置である粗バー冷却装置40よりも上流側D1であることを指す。粗圧延機出側温度計60は、粗圧延機10の出側において圧延材1の温度を測定して、処理装置80に出力する。なお、粗圧延機出側温度計60で測定される温度を、粗圧延機出側温度とも称することとする。仕上圧延機出側温度計70は、仕上タンデム圧延機20の出側の位置に設置されている。仕上タンデム圧延機20の出側とは、仕上タンデム圧延機20(最下流の圧延スタンドF7)よりも下流側D2であり、且つ、不図示のコイラー(仕上圧延後の圧延材1を巻き取る装置)よりも上流側D1であることを指す。不図示のコイラーよりも上流側D1の具体例として、例えば、コイラーによる巻き取りの前の仕上圧延後の圧延材1を冷却するための不図示のホットランスプレーよりも上流側D1が挙げられる。仕上圧延機出側温度計70は、仕上タンデム圧延機20の出側において圧延材1の温度を測定して、処理装置80に出力する。なお、仕上圧延機出側温度計70で測定される温度を、仕上圧延機出側温度とも称することとする。 The roughing mill exit thermometer 60 is installed at the exit (downstream D2) of the roughing mill 10. The exit of the roughing mill 10 refers to the downstream D2 of the roughing mill 10 and the upstream D1 of the rough bar cooling device 40, which is the most upstream temperature adjustment device. The roughing mill exit thermometer 60 measures the temperature of the rolled material 1 at the exit of the roughing mill 10 and outputs it to the processing device 80. The temperature measured by the roughing mill exit thermometer 60 is also referred to as the roughing mill exit temperature. The finishing mill exit thermometer 70 is installed at the exit of the finishing tandem rolling mill 20. The exit side of the finishing tandem rolling mill 20 refers to the downstream side D2 of the finishing tandem rolling mill 20 (the most downstream rolling stand F7) and the upstream side D1 of a coiler (not shown) (a device that winds up the rolled material 1 after finish rolling). A specific example of the upstream side D1 of the coiler (not shown) is, for example, the upstream side D1 of a hot run spray (not shown) for cooling the rolled material 1 after finish rolling before winding by the coiler. The finishing rolling mill exit side thermometer 70 measures the temperature of the rolled material 1 at the exit side of the finishing tandem rolling mill 20 and outputs it to the processing device 80. The temperature measured by the finishing rolling mill exit side thermometer 70 is also referred to as the finishing rolling mill exit side temperature.

粗バー冷却装置40および冷却スプレー装置51~56は、粗圧延機10の出側から仕上タンデム圧延機20の出側の間を搬送中の圧延材1の温度を調節する温度調節装置の一例である。粗バー冷却装置40は、粗圧延機出側温度計60と仕上タンデム圧延機20との間に設置されている。冷却スプレー装置51、52、53、54、55、56は、それぞれ、圧延スタンドF1、F2、F3、F4、F5、F6の出側の位置に設置されている。ここでは、圧延スタンドF1~F7のFの次に付す数字1~7を、iを用いて表すこととする。圧延スタンドFiの出側とは、圧延スタンドFiよりも下流側D2であり、且つ、圧延スタンドFi+1よりも上流側D1であることを指す。例えば、圧延スタンドF1(Fi)の出側の位置は、圧延スタンドF1(=Fi)よりも下流側D2であり、且つ、圧延スタンドF2(=Fi+1)よりも上流側D1の位置である。 The rough bar cooling device 40 and the cooling spray devices 51-56 are examples of temperature control devices that adjust the temperature of the rolled material 1 being transported between the exit side of the roughing mill 10 and the exit side of the finishing tandem mill 20. The rough bar cooling device 40 is installed between the roughing mill exit side thermometer 60 and the finishing tandem mill 20. The cooling spray devices 51, 52, 53, 54, 55, and 56 are installed at the exit sides of the rolling stands F1, F2, F3, F4, F5, and F6, respectively. Here, the numbers 1 to 7 following the F in the rolling stands F1 to F7 are represented by i. The exit side of the rolling stand Fi refers to the downstream side D2 of the rolling stand Fi and the upstream side D1 of the rolling stand Fi+1. For example, the exit position of rolling stand F1 (Fi) is downstream D2 of rolling stand F1 (=Fi) and upstream D1 of rolling stand F2 (=Fi+1).

粗バー冷却装置40および冷却スプレー装置51~56は、弁開度を操作することにより冷却水の流量を調節して圧延材1に冷却水を供給して圧延材1を冷却する装置である。
なお、温度調節装置は、粗バー冷却装置40および冷却スプレー装置51~56に限定されない。例えば、粗バー冷却装置40および冷却スプレー装置51~56の一方のみを設置してもよい。また、これらの温度調節装置に加えて、搬送路R上のそれぞれの設置位置において圧延材1を加熱する温度調節装置を設置してもよい。
The coarse bar cooling device 40 and the cooling spray devices 51 to 56 are devices that adjust the flow rate of cooling water by manipulating the valve opening degree to supply cooling water to the rolled material 1, thereby cooling the rolled material 1.
The temperature adjustment devices are not limited to the coarse bar cooling device 40 and the cooling spray devices 51 to 56. For example, only one of the coarse bar cooling device 40 and the cooling spray devices 51 to 56 may be installed. In addition to these temperature adjustment devices, a temperature adjustment device for heating the rolled material 1 may be installed at each installation position on the transport path R.

ここで、粗バー冷却装置40および冷却スプレー装置51~56を、第j温度調節装置とも称する。jは、1以上7以下の整数である(7は、冷却調節装置の総数である)。ここでは、搬送方向Dの上流側D1にある温度調節装置から正の整数を昇順にjに割り振るものとする。したがって、粗バー冷却装置40には、j=1が割り振られる(粗バー冷却装置40は第1温度調節装置になる)。冷却スプレー装置51、52、53、54、55、56にはj=2、3、4、5、6、7がそれぞれ割り振られる(冷却スプレー装置51、52、53、54、55、56は、それぞれ、第2、第3、第4、第5、第6、第7温度調節装置になる)。なお、複数の温度調節装置の順番付けの方法は、特に限定されない。また、以下の説明において、第i+1温度調節装置と称する場合、第i+1温度調節装置は、圧延スタンドFiの出側の位置に設置されている冷却スプレー装置51、52、53、54、55、または56を示す。 Here, the coarse bar cooling device 40 and the cooling spray devices 51 to 56 are also referred to as the jth temperature control device. j is an integer between 1 and 7 (7 is the total number of cooling control devices). Here, positive integers are assigned to j in ascending order from the temperature control device located on the upstream side D1 of the conveying direction D. Therefore, j=1 is assigned to the coarse bar cooling device 40 (the coarse bar cooling device 40 becomes the first temperature control device). j=2, 3, 4, 5, 6, 7 are assigned to the cooling spray devices 51, 52, 53, 54, 55, 56, respectively (the cooling spray devices 51, 52, 53, 54, 55, 56 become the second, third, fourth, fifth, sixth, and seventh temperature control devices, respectively). The method of ordering the multiple temperature control devices is not particularly limited. In addition, in the following description, when the i+1th temperature control device is referred to, the i+1th temperature control device refers to the cooling spray device 51, 52, 53, 54, 55, or 56 installed at the exit position of the rolling stand Fi.

トラッキング装置30は、圧延材1の各制御点の搬送方向Dの位置を時々刻々追跡し、それらの位置情報と、圧延材1の或る制御点が、粗圧延機出側温度計60、第1~第7温度調節装置40、51~56、および仕上圧延機出側温度計70の搬送方向Dの設置位置に新たに到達したか否かを示す情報と、を含むトラッキング情報を生成して、処理装置80および第1~第7温度調節装置40、51~56に出力する。圧延材1の各制御点の搬送方向Dの位置の追跡は、例えば、粗圧延機10の圧延速度、仕上タンデム圧延機20の圧延速度、および粗圧延機10と仕上タンデム圧延機20との間における圧延材1の搬送速度などを用いることにより実行される。ここで、新たに到達したか否かとは、現在時刻において到達しているかどうかを意味するものではなく、トラッキング装置30の1つ前のサンプリング周期においては到達していなかったが、現サンプリング周期においては到達しているという到達状態の変化が生じたか否かを意味するものである。トラッキング装置30のハードウェアは、例えば、プロセッサ、主記憶装置、補助記憶装置、および各種のインターフェースを備える情報処理装置や、プログラマブルロジックコントローラや、専用のハードウェアを用いることにより実現される。なお、以下の説明では、搬送方向Dの設置位置を、単に設置位置とも称する。また、トラッキング装置30による圧延材1の位置の追跡(トラッキング)の手法自体は、公知の手法で実現することができるので、ここでは、その詳細な説明を省略する。 The tracking device 30 momentarily tracks the position of each control point of the rolled material 1 in the conveying direction D, generates tracking information including the position information and information indicating whether a control point of the rolled material 1 has newly reached the installation position in the conveying direction D of the roughing mill exit thermometer 60, the first to seventh temperature control devices 40, 51 to 56, and the finishing rolling mill exit thermometer 70, and outputs the tracking information to the processing device 80 and the first to seventh temperature control devices 40, 51 to 56. The tracking of the position of each control point of the rolled material 1 in the conveying direction D is performed by using, for example, the rolling speed of the roughing mill 10, the rolling speed of the finishing tandem rolling mill 20, and the conveying speed of the rolled material 1 between the roughing mill 10 and the finishing tandem rolling mill 20. Here, whether or not the position has been newly reached does not mean whether or not the position has been reached at the current time, but means whether or not a change in the state of arrival has occurred, that is, the position has been reached in the current sampling period, although the position has not been reached in the previous sampling period of the tracking device 30. The hardware of the tracking device 30 is realized, for example, by using an information processing device having a processor, a main memory device, an auxiliary memory device, and various interfaces, a programmable logic controller, or dedicated hardware. In the following description, the installation position in the conveying direction D is also simply referred to as the installation position. In addition, the method of tracking the position of the rolled material 1 by the tracking device 30 itself can be realized by a known method, so a detailed description thereof will be omitted here.

処理装置80は、仕上圧延機出側温度の計算値を算出することと、算出した仕上圧延機出側温度の計算値と、仕上圧延機出側温度の測定値と、に基づいて、仕上圧延機出側温度の補正量を算出することと、算出した仕上圧延機出側温度の補正量に基づいて、温度調節装置の操作量を決定することと、を含む処理を実行する。 The processing device 80 executes processes including calculating a calculated value of the finishing mill outlet temperature, calculating a correction amount for the finishing mill outlet temperature based on the calculated calculated value of the finishing mill outlet temperature and the measured value of the finishing mill outlet temperature, and determining an operation amount of the temperature control device based on the calculated correction amount for the finishing mill outlet temperature.

本実施形態では、処理装置80が、圧延材1の制御点ごとに第1~第7温度調節装置の操作量を決定する場合を例示する。そこで、処理装置80は、粗圧延機出側温度計60により測定された、圧延材1の各制御点における粗圧延機出側温度をサンプリングする。また、処理装置80は、仕上圧延機出側温度計70により測定された、圧延材1の各制御点における仕上圧延機出側温度をサンプリングする。また、処理装置80は、圧延材1の各制御点における仕上圧延機出側温度の計算値を算出する。例えば、処理装置80は、圧延材1の制御点に対する温度調節装置の操作量の最新値に基づいて、当該制御点における仕上圧延機出側温度の計算値を算出する。そして、処理装置80は、圧延材1の制御点における仕上圧延機出側温度の測定値と、当該制御点における仕上圧延機出側温度の計算値と、に基づいて、当該制御点における仕上圧延機出側温度の補正量を算出する。 In this embodiment, the processing device 80 determines the operation amount of the first to seventh temperature control devices for each control point of the rolled material 1. The processing device 80 samples the rough rolling mill outlet temperature at each control point of the rolled material 1 measured by the rough rolling mill outlet thermometer 60. The processing device 80 also samples the finish rolling mill outlet temperature at each control point of the rolled material 1 measured by the finish rolling mill outlet thermometer 70. The processing device 80 also calculates the calculated value of the finish rolling mill outlet temperature at each control point of the rolled material 1. For example, the processing device 80 calculates the calculated value of the finish rolling mill outlet temperature at the control point of the rolled material 1 based on the latest value of the operation amount of the temperature control device for the control point of the rolled material 1. The processing device 80 then calculates the correction amount of the finish rolling mill outlet temperature at the control point based on the measured value of the finish rolling mill outlet temperature at the control point of the rolled material 1 and the calculated value of the finish rolling mill outlet temperature at the control point.

そして、処理装置80は、当該制御点における仕上圧延機出側温度の補正量に基づいて、当該制御点よりも圧延材1の後端側に位置する各制御点に対する温度調節装置の操作量を決定する。例えば、処理装置80は、当該制御点における仕上圧延機出側温度の補正量で補正された仕上圧延機出側温度が所定の温度条件を満たすように、当該制御点よりも圧延材1の後端側に位置する各制御点に対する温度調節装置の操作量を決定する。所定の温度条件としては、例えば、補正後の仕上圧延機出側温度が所定値または所定の範囲内であることが挙げられる。処理装置80は、このようにして決定した操作量を、当該操作量の操作を実行する温度調節装置に出力する。本実施形態では、温度調節装置が第1~第7温度調節装置40、51~56であり、操作量が弁開度である場合を例示する。処理装置80のハードウェアは、例えば、プロセッサ、主記憶装置、補助記憶装置、および各種のインターフェースを備える情報処理装置や、プログラマブルロジックコントローラや、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)等の専用のハードウェアを用いることにより実現される。 Then, the processing device 80 determines the operation amount of the temperature control device for each control point located on the rear end side of the rolled material 1 from the control point based on the correction amount of the finish rolling mill outlet temperature at the control point. For example, the processing device 80 determines the operation amount of the temperature control device for each control point located on the rear end side of the rolled material 1 from the control point so that the finish rolling mill outlet temperature corrected by the correction amount of the finish rolling mill outlet temperature at the control point satisfies a predetermined temperature condition. An example of the predetermined temperature condition is that the corrected finish rolling mill outlet temperature is a predetermined value or within a predetermined range. The processing device 80 outputs the operation amount determined in this manner to the temperature control device that executes the operation of the operation amount. In this embodiment, the temperature control devices are the first to seventh temperature control devices 40, 51 to 56, and the operation amount is the valve opening. The hardware of the processing device 80 is realized, for example, by using an information processing device equipped with a processor, a main memory device, an auxiliary memory device, and various interfaces, or dedicated hardware such as a programmable logic controller or an ASIC (Application Specific Integrated Circuit).

粗バー冷却装置40は、処理装置80から出力された、圧延材1の各制御点に対する操作量(粗バー冷却装置40の弁開度)と、トラッキング装置30から出力されたトラッキング情報と、に基づいて、粗バー冷却装置40の弁開度を操作する。冷却スプレー装置51~56は、処理装置80から出力された圧延材1の各制御点に対する操作量(冷却スプレー装置51~56の弁開度)と、トラッキング装置30から出力されたトラッキング情報と、に基づいて、冷却スプレー装置51~56の弁開度を操作する。
本実施形態では、以上のようにして圧延材1の温度が制御される場合を例示する。
The coarse bar cooling device 40 operates the valve opening degree of the coarse bar cooling device 40 based on the operation amount (valve opening degree of the coarse bar cooling device 40) for each control point of the rolled material 1 output from the processing device 80 and the tracking information output from the tracking device 30. The cooling spray devices 51 to 56 operate the valve opening degrees of the cooling spray devices 51 to 56 based on the operation amount (valve opening degree of the cooling spray devices 51 to 56) for each control point of the rolled material 1 output from the processing device 80 and the tracking information output from the tracking device 30.
In the present embodiment, the case where the temperature of the rolled material 1 is controlled as described above will be illustrated as an example.

<機能構成>
次に、図3を参照しながら、処理装置80の機能的な構成の一例を説明する。
本実施形態では、処理装置80が、仕上圧延機出側温度取得部810と、粗圧延出側温度取得部820と、圧延材1の温度をフィードフォワード制御するための処理を実行するFF制御部830と、圧延材1の温度をフィードバック制御するための処理を実行するFB制御部840と、を備える場合を例示する。
<Functional configuration>
Next, an example of the functional configuration of the processing device 80 will be described with reference to FIG.
In this embodiment, an example is shown in which the processing device 80 is equipped with a finishing rolling mill outlet temperature acquisition unit 810, a rough rolling outlet temperature acquisition unit 820, an FF control unit 830 that performs processing for feedforward control of the temperature of the rolled material 1, and an FB control unit 840 that performs processing for feedback control of the temperature of the rolled material 1.

<仕上圧延機出側温度取得部810>
仕上圧延機出側温度取得部810は、圧延材1の制御点が仕上圧延機出側温度計70の設置位置に新たに到達したというトラッキング情報がトラッキング装置30から与えられると、仕上圧延機出側温度計70により測定された仕上圧延機出側温度から、圧延材1の当該制御点における仕上圧延機出側温度の測定値をサンプリングする。以下の説明では、圧延材1の第n制御点(n=1~N)における仕上圧延機出側温度の測定値を示す記号をθF,nと表記する。nは、仕上圧延機出側温度の測定値のサンプリング番号であり、1以上N以下の整数(1≦n≦N)である。本実施形態では、圧延材1の各制御点の仕上圧延機出側温度の測定値がサンプリングされるので、nは、圧延材1の制御点を示すものである。
<Finishing rolling mill delivery temperature acquisition unit 810>
When the tracking device 30 gives the finishing mill outlet temperature acquisition unit 810 tracking information that the control point of the rolled material 1 has newly arrived at the installation position of the finishing mill outlet thermometer 70, the finishing mill outlet temperature acquisition unit 810 samples the measured value of the finishing mill outlet temperature at the control point of the rolled material 1 from the finishing mill outlet temperature measured by the finishing mill outlet thermometer 70. In the following description, the symbol indicating the measured value of the finishing mill outlet temperature at the nth control point (n = 1 to N) of the rolled material 1 is represented as θ F,n . n is the sampling number of the measured value of the finishing mill outlet temperature, and is an integer of 1 to N (1 ≦ n ≦ N). In this embodiment, the measured value of the finishing mill outlet temperature at each control point of the rolled material 1 is sampled, so n indicates the control point of the rolled material 1.

<粗圧延機出側温度取得部820>
粗圧延機出側温度取得部820は、圧延材1の制御点が粗圧延機出側温度計60の設置位置に新たに到達したというトラッキング情報がトラッキング装置30から与えられると、粗圧延機出側温度計60により測定された粗圧延機出側温度から、圧延材1の当該制御点における粗圧延機出側温度の測定値をサンプリングする。以下の説明では、圧延材1の第k制御点における粗圧延機出側温度の測定値を示す記号をθR,kと表記する。kは、粗圧延機出側温度の測定値のサンプリング番号であり、1以上N以下の整数(1≦k≦N)である。本実施形態では、圧延材1の各制御点の粗圧延機出側温度の測定値がサンプリングされるので、kは、圧延材1の制御点を示すものである。
<Roughing mill outlet temperature acquisition unit 820>
When the tracking information that the control point of the rolled material 1 has newly arrived at the installation position of the rough rolling mill outlet thermometer 60 is given from the tracking device 30, the rough rolling mill outlet temperature acquisition unit 820 samples the measurement value of the rough rolling mill outlet temperature at the control point of the rolled material 1 from the rough rolling mill outlet temperature measured by the rough rolling mill outlet thermometer 60. In the following description, the symbol indicating the measurement value of the rough rolling mill outlet temperature at the kth control point of the rolled material 1 is expressed as θ R,k . k is the sampling number of the measurement value of the rough rolling mill outlet temperature, and is an integer of 1 to N (1≦k≦N). In this embodiment, the measurement value of the rough rolling mill outlet temperature of each control point of the rolled material 1 is sampled, so k indicates the control point of the rolled material 1.

<FF制御部830>
FF制御部830は、粗圧延機出側温度の測定値θR,kに基づいて、各制御点に対する第1~第7温度調節装置40、51~56の操作量の初期値を算出する。これは、粗圧延機出側温度の測定値θR,kを用いたフィードフォワード制御に相当する。かかるフィードフォワード制御は、例えば、特許文献1に記載の公知の手法で実現してもよいが、本実施形態では、数理計画法を用いた手法で、各制御点に対する第1~第7温度調節装置40、51~56の操作量の初期値を算出する場合を例示する。FF制御部830は、このような初期値の算出を、トラッキング装置30から出力されるトラッキング情報に基づいて、圧延材1の各制御点が粗圧延機出側温度計60の設置位置に新たに到達したと判断するたびに実行する。以下に、圧延材1の第k制御点が粗圧延機出側温度計60の設置位置に新たに到達したものとして、FF制御部830の詳細な機能の一例を説明する。本実施形態では、FF制御部830は、初期値算出部831と、出力部832と、を備える。
<FF control unit 830>
The FF control unit 830 calculates the initial values of the manipulated variables of the first to seventh temperature control devices 40, 51 to 56 for each control point based on the measured value θ R,k of the roughing mill exit temperature. This corresponds to feedforward control using the measured value θ R,k of the roughing mill exit temperature. Such feedforward control may be realized by a known method described in Patent Document 1, for example, but in this embodiment, a case in which the initial values of the manipulated variables of the first to seventh temperature control devices 40, 51 to 56 for each control point are calculated by a method using mathematical programming is illustrated. The FF control unit 830 executes such calculation of the initial values every time it is determined that each control point of the rolling material 1 has newly reached the installation position of the roughing mill exit thermometer 60 based on the tracking information output from the tracking device 30. Below, an example of the detailed function of the FF control unit 830 will be described assuming that the kth control point of the rolling material 1 has newly reached the installation position of the roughing mill exit thermometer 60. In this embodiment, the FF control unit 830 includes an initial value calculation unit 831 and an output unit 832 .

<<初期値算出部831>>
初期値算出部831は、圧延材1の第k制御点における粗圧延機出側温度の測定値θR,kに基づいて、圧延材1の第k制御点に対する第1~第7温度調節装置40、51~56の操作量の初期値を算出する。また、初期値算出部831は、当該初期値の操作によって達成される当該第k制御点における仕上圧延機出側温度の計算値の初期値を算出する。以下に、初期値算出部831の詳細な機能の一例を説明する。
<<Initial Value Calculation Unit 831>>
The initial value calculation unit 831 calculates initial values of the manipulated variables of the first to seventh temperature control devices 40, 51 to 56 for the k-th control point of the rolled material 1 based on the measured value θ R,k of the roughing mill delivery temperature at the k-th control point of the rolled material 1. The initial value calculation unit 831 also calculates initial values of the calculated values of the finishing mill delivery temperature at the k-th control point that are achieved by manipulating the initial values. An example of the detailed functions of the initial value calculation unit 831 will be described below.

まず、初期値算出部831は、圧延材1の第k制御点における粗圧延機出側温度の測定値θR,kに基づいて、第1~第7温度調節装置40、51~56それぞれの弁開度(操作量)を0(零)としたときの圧延材1の第k制御点に対する温度計算を実行することにより、圧延材1の第k制御点における仕上圧延機出側温度T-kを算出(予測)する。第1~第7温度調節装置40、51~56それぞれの操作量を0(零)とするとは、第1~第7温度調節装置40、51~56の全てにおいて温度制御を実施しないことを意味する。なお、記号T-は、後述する各式において、Tの上に-が付されている記号に対応する。以下の説明では、第k制御点における仕上圧延機出側温度T-kを基準温度T-kとも称する。なお、この温度計算には、例えば特開2008-221232号公報に記載されている公知の計算方法を用いることができる。 First, the initial value calculation unit 831 calculates (predicts) the finishing mill exit temperature T- k at the kth control point of the rolling material 1 by performing a temperature calculation for the kth control point of the rolling material 1 when the valve openings (operation amounts) of the first to seventh temperature control devices 40, 51 to 56 are set to 0 (zero) based on the measured value θ R, k of the roughing mill exit temperature at the kth control point of the rolling material 1. Setting the operation amounts of the first to seventh temperature control devices 40, 51 to 56 to 0 (zero) means that no temperature control is performed in any of the first to seventh temperature control devices 40, 51 to 56. The symbol T- corresponds to the symbol with - above T in each formula described later. In the following description, the finishing mill exit temperature T- k at the kth control point is also referred to as the reference temperature T- k . For this temperature calculation, a known calculation method described in, for example, JP 2008-221232 A can be used.

次に、初期値算出部831は、圧延材1の第k制御点における粗圧延機出側温度の測定値θR,kに基づいて、粗バー冷却装置40の弁開度(操作量)を最大にし、且つ、粗バー冷却装置40以外の弁開度(操作量)を0(零)としたときの圧延材1の第k制御点における仕上圧延機出側温度を算出(予測)する。初期値算出部831は、算出した第k制御点における仕上圧延機出側温度から、基準温度T-kを減算した値を、粗バー冷却装置40の最大温度変更可能量ΔTk,1として算出する。粗バー冷却装置40は冷却装置であるため、粗バー冷却装置40の最大温度変更可能量ΔTk,1の値は負である。粗バー冷却装置40の最大温度変更可能量ΔTk,1は、第1温度調節装置である粗バー冷却装置40が、圧延材1の第k制御点における仕上圧延機出側温度を、最も大きな変化幅で調節可能な温度差である。 Next, the initial value calculation unit 831 calculates (predicts ) the finish rolling mill exit temperature at the kth control point of the rolled material 1 when the valve opening (operation amount) of the coarse bar cooling device 40 is maximized and the valve opening (operation amount) other than the coarse bar cooling device 40 is set to 0 (zero) based on the measured value θ R,k of the rough rolling mill exit temperature at the kth control point of the rolled material 1. The initial value calculation unit 831 calculates the value obtained by subtracting the reference temperature T- k from the calculated finish rolling mill exit temperature at the kth control point as the maximum temperature changeable amount ΔT k,1 of the coarse bar cooling device 40. Since the coarse bar cooling device 40 is a cooling device, the value of the maximum temperature changeable amount ΔT k,1 of the coarse bar cooling device 40 is negative. The maximum temperature changeable amount ΔT k,1 of the rough bar cooling device 40 is the temperature difference by which the rough bar cooling device 40, which is the first temperature adjustment device, can adjust the finish rolling mill exit temperature at the kth control point of the rolled material 1 with the largest change range.

また、初期値算出部831は、第k制御点の粗圧延機出側温度θR,kに基づいて、圧延スタンドFi(i=1~6)の出側の位置に設置されている冷却スプレー装置50+i(51(=50+1)、52(=50+2)、53(=50+3)、54(=50+4)、55(=50+5)、56(=50+6))の弁開度(操作量)を最大にし、且つ、冷却スプレー装置50+i以外の弁開度(操作量)を0(零)としたときの圧延材1の第k制御点における仕上圧延機出側温度を算出(予測)する。初期値算出部831は、算出した第k制御点における仕上圧延機出側温度から、基準温度T-kを減算した値を、冷却スプレー装置50+iの最大温度変更可能量ΔTk,i+1として算出する。冷却スプレー装置51~56は冷却装置であるため、冷却スプレー装置50+iの最大温度変更可能量ΔTk,i+1(i=1~6)の値は負である。なお、50+iは、iに応じて、図1に付した符号51、52、53、54、55、56のいずれかになることを表す(以下においても、このような方法と同様にして符号を表記することがある)。冷却スプレー装置50+iの最大温度変更可能量ΔTk,i+1は、第i+1温度調節装置である冷却スプレー装置50+iが、圧延材1の第k制御点における仕上圧延機出側温度を、最も大きな変化幅で調節可能な温度差である。粗バー冷却装置40および冷却スプレー装置51~56による温度変化の計算には、例えば特開2008-221232号公報に記載されている公知の計算方法を用いることができる。 Further, the initial value calculation unit 831 calculates (predicts) the finishing mill delivery temperature at the kth control point of the rolled material 1 when the valve opening (operation amount) of the cooling spray device 50+i (51 (=50+1), 52 (=50+2), 53 (=50+3), 54 (=50+4), 55 (=50+5), 56 (=50+6)) installed at the exit position of the rolling stand Fi (i=1 to 6) is maximized and the valve opening (operation amount) of the cooling spray device 50+i other than the cooling spray device 50+i is set to 0 (zero) based on the roughing mill delivery temperature θ R,k at the kth control point. The initial value calculation unit 831 calculates the value obtained by subtracting the reference temperature T− k from the calculated finishing mill delivery temperature at the kth control point as the maximum temperature changeable amount ΔT k,i+1 of the cooling spray device 50+i. Since the cooling spray devices 51 to 56 are cooling devices, the maximum temperature changeable amount ΔT k,i+1 (i=1 to 6) of the cooling spray device 50+i is negative. Note that 50+i indicates that it is one of the symbols 51, 52, 53, 54, 55, and 56 attached to FIG. 1 according to i (symbols may be expressed in the same manner hereinafter). The maximum temperature changeable amount ΔT k,i+1 of the cooling spray device 50+i is the temperature difference with which the cooling spray device 50+i, which is the (i+1)th temperature adjustment device, can adjust the finish rolling mill delivery side temperature at the kth control point of the rolled material 1 with the largest change width. The temperature change caused by the rough bar cooling device 40 and the cooling spray devices 51 to 56 can be calculated using a known calculation method described in, for example, JP 2008-221232 A.

以上のようにして、圧延材1の第k制御点における基準温度T-kと、粗バー冷却装置40の最大温度変更可能量ΔTk,1と、冷却スプレー装置50+i(i=1~6)の最大温度変更可能量ΔTk,i+1と、が算出される。これらを用いると、圧延材1の第k制御点における仕上圧延機出側温度の計算値Tkは、以下の(1)式で表される。 In the above manner, the reference temperature T− k at the k-th control point of the rolled material 1, the maximum temperature changeable amount ΔT k,1 of the coarse bar cooling device 40, and the maximum temperature changeable amount ΔT k,i+1 of the cooling spray device 50+i (i=1 to 6) are calculated. Using these, the calculated value T k of the finish rolling mill delivery temperature at the k-th control point of the rolled material 1 is expressed by the following formula (1).

ただし、xk,jは、圧延材1の第k制御点に対する第j温度調節装置の操作比率であり、圧延材1の第k制御点に対する第j温度調節装置の操作量を0(零)とした場合を0、操作量を最大とした場合を1とする比率である。圧延材1の第k制御点に対する第j温度調節装置の操作比率は、当該第j温度調節装置を最大の操作量で操作したときの圧延材1の第k制御点の温度変化に対する、当該第j温度調節装置を求解される操作量で操作したときの圧延材1の第k制御点の温度変化の比率である。具体的にxk,1は、圧延材1の第k制御点に対する粗バー冷却装置40の操作比率である。xk,i+1(i=1~6)は、圧延材1の第k制御点に対する冷却スプレー装置50+iの操作比率である。粗バー冷却装置40および冷却スプレー装置51~56の操作量は連続的な値であるので、以下の(2)式が成立する。 Here, x k,j is the operation ratio of the jth temperature control device to the kth control point of the rolled material 1, and the ratio is 0 when the operation amount of the jth temperature control device to the kth control point of the rolled material 1 is 0 (zero), and 1 when the operation amount is maximum. The operation ratio of the jth temperature control device to the kth control point of the rolled material 1 is the ratio of the temperature change of the kth control point of the rolled material 1 when the jth temperature control device is operated with the operation amount to be solved to the temperature change of the kth control point of the rolled material 1 when the jth temperature control device is operated with the maximum operation amount. Specifically, x k,1 is the operation ratio of the coarse bar cooling device 40 to the kth control point of the rolled material 1. x k,i+1 (i=1 to 6) is the operation ratio of the cooling spray device 50+i to the kth control point of the rolled material 1. Since the operation amounts of the coarse bar cooling device 40 and the cooling spray devices 51 to 56 are continuous values, the following formula (2) is established.

また、圧延材1の第k制御点における仕上圧延機出側温度を、下限温度以上かつ上限温度以下に収めるという温度条件は、以下の(3)式の不等式制約条件式で表される。 The temperature condition that the finishing mill exit temperature at the kth control point of the rolled material 1 is equal to or higher than the lower limit temperature and equal to or lower than the upper limit temperature is expressed by the following inequality constraint equation (3).

ここで、d、uは、それぞれ、仕上圧延機出側温度の下限温度、上限温度であり、圧延材1に求められる機械特性から、圧延材1ごとに予め定められる。なお、下限温度の制約が不要な場合には、下限温度を例えば0℃と小さくして、下限温度の制約が必ず満足できるようにすればよい。また、上限温度の制約が不要な場合には、上限温度を例えば2000℃と大きくして、上限温度の制約が必ず満足できるようにすればよい。また、下限温度および上限温度という一定の温度幅を持った範囲ではなく、所定の値の目標温度に可能な限り一致させたい場合は、下限温度および上限温度にそれぞれ目標温度を与えればよい。 Here, d and u are the lower limit temperature and the upper limit temperature of the finishing rolling machine exit temperature, respectively, and are determined in advance for each rolled material 1 based on the mechanical properties required for the rolled material 1. If the lower limit temperature constraint is unnecessary, the lower limit temperature can be set small, for example to 0°C, so that the lower limit temperature constraint is always satisfied. If the upper limit temperature constraint is unnecessary, the upper limit temperature can be set large, for example to 2000°C, so that the upper limit temperature constraint is always satisfied. If it is desired to match the target temperature of a predetermined value as closely as possible, rather than a range with a certain temperature width for the lower limit temperature and the upper limit temperature, the target temperature can be set for each of the lower limit temperature and the upper limit temperature.

発明が解決しようとする課題で説明したように、圧延材1に温度変化が生じたとき、圧延材1の板厚が厚いほど圧延材1の形状変化は生じにくい。このため、(3)式の温度制約条件を満たすという条件下では、搬送方向Dの上流側D1に設置された温度調節装置から順に使用することが望ましい。本実施形態では、粗バー冷却装置40、冷却スプレー装置51~56の中から、搬送方向Dの上流側D1に設置された温度調節装置を優先して使用することが望ましい。そこで、本実施形態では、以下の(4)式のように、圧延材1の第k制御点に対して使用する第j温度調節装置(第1~第7温度調節装置)の使用順を評価する評価指標を含む目的関数Jkを用いる場合を例示する。 As explained in the problem to be solved by the invention, when a temperature change occurs in the rolled material 1, the thicker the plate thickness of the rolled material 1, the less likely the shape of the rolled material 1 to change. For this reason, under the condition that the temperature constraint condition of the formula (3) is satisfied, it is desirable to use the temperature adjustment devices installed on the upstream side D1 of the conveying direction D in order. In this embodiment, it is desirable to use the temperature adjustment devices installed on the upstream side D1 of the conveying direction D preferentially among the coarse bar cooling device 40 and the cooling spray devices 51 to 56. Therefore, in this embodiment, as shown in the following formula (4), a case is illustrated in which an objective function J k including an evaluation index for evaluating the order of use of the jth temperature adjustment device (the first to seventh temperature adjustment devices) to be used for the kth control point of the rolled material 1 is used.

ただし、wjは、正の重み係数であり、添え字jに対してwjが昇順になる(w1<w2<・・・<w7)ように予め設定される。(4)式の目的関数Jkの値を小さくすることにより、(3)式の温度制約条件を満たすという条件下で、搬送方向Dの上流側D1に設置された冷却調節装置から優先的に使用することができる。これにより、圧延材1の形状変化を生じにくくすることができる。
初期値算出部831は、(2)式および(3)式の不等式制約条件式を満たす範囲で、(4)式の目的関数Jkの値が最小となる圧延材1の第k制御点に対する第j温度調節装置の操作比率xk,jを、圧延材1の第k制御点に対する第j温度調節装置の操作比率xk,jの最適解xopt,k,j(k=1~N、j=1~7)として、数理計画法による最適化問題を解くことにより算出する。本実施形態における数理計画法による最適化問題の求解は、例えば、線形計画問題を求解するための公知のソルバーを用いることにより実現される。なお、ここでは、初期値算出部831が、(4)式の目的関数Jの値を最小化する最小化問題を求解する場合を例示する。しかしながら、例えば、初期値算出部831は、最大化問題を求解してもよい。このようにする場合、例えば、(4)式の右辺に(-1)を乗算したものを目的関数として用いればよい。
Here, wj is a positive weighting coefficient, and is set in advance so that wj is in ascending order with respect to the subscript j ( w1 < w2 < ... < w7 ). By reducing the value of the objective function Jk in equation (4), the cooling adjustment device installed on the upstream side D1 in the conveying direction D can be used preferentially under the condition that the temperature constraint condition in equation (3) is satisfied. This makes it possible to make it difficult for the shape of the rolled material 1 to change.
The initial value calculation unit 831 calculates the operation ratio x k,j of the jth temperature control device for the kth control point of the rolled material 1, which minimizes the value of the objective function J k in the formula (4) within a range satisfying the inequality constraint condition formulas of the formulas (2) and (3), by solving an optimization problem by mathematical programming, using the optimal solution x opt,k,j ( k = 1 to N, j = 1 to 7) of the operation ratio x k,j of the jth temperature control device for the kth control point of the rolled material 1. The solution of the optimization problem by mathematical programming in this embodiment is realized, for example, by using a known solver for solving linear programming problems. Note that here, an example is shown in which the initial value calculation unit 831 solves a minimization problem that minimizes the value of the objective function J in the formula (4). However, for example, the initial value calculation unit 831 may solve a maximization problem. In this case, for example, the right side of the formula (4) multiplied by (-1) may be used as the objective function.

初期値算出部831は、以上のようにして算出した第j温度調節装置の操作比率xk,jの最適値xopt,k,j(k=1~N、j=1~7)に基づいて、当該第j温度調節装置の操作量を算出する。
ここで、粗バー冷却装置40の弁開度z1に対する圧延材1の温度変化は、例えば、特開2008-221232号公報に記載されているような関係で表すことができる。したがって、粗バー冷却装置40の弁開度z1に対する圧延材1の第k制御点における温度変化は、関数f1(zk,1)として表される。粗バー冷却装置40の最大弁開度をz1maxとすると、粗バー冷却装置40の操作比率xk,1の最適解xopt,k,1を満たす粗バー冷却装置40の第k制御点に対する弁開度zk,1(操作量)は、以下の(5)式で表される。
The initial value calculation unit 831 calculates the operation amount of the jth temperature control device based on the optimal value x opt,k,j ( k = 1 to N, j = 1 to 7) of the operation ratio x k,j of the jth temperature control device calculated as described above.
Here, the temperature change of the rolled material 1 with respect to the valve opening degree z 1 of the coarse bar cooling device 40 can be expressed by, for example, the relationship as described in JP 2008-221232 A. Therefore, the temperature change of the rolled material 1 with respect to the valve opening degree z 1 of the coarse bar cooling device 40 at the k-th control point is expressed as a function f 1 (z k,1 ). If the maximum valve opening degree of the coarse bar cooling device 40 is z 1max , the valve opening degree z k,1 (operation amount) with respect to the k-th control point of the coarse bar cooling device 40 that satisfies the optimal solution x opt,k,1 of the operation ratio x k,1 of the coarse bar cooling device 40 is expressed by the following formula (5).

初期値算出部831は、粗バー冷却装置40の操作比率xk,1の最適解xopt,k,1を用いて(5)式を解くことにより、圧延材1の第k制御点に対する粗バー冷却装置40の弁開度zk,1(k=1~N)を、フィードフォワード操作量として算出する。
粗バー冷却装置40の弁開度z1に対する圧延材1の第k制御点にける温度変化と同様に、圧延スタンドFiの出側(i=1~6)の位置に設置された冷却スプレー装置50+iの弁開度zi+1に対する圧延材1の第k制御点における温度変化は、関数fi+1(zi+1)として表される。冷却スプレー装置50+iの最大弁開度をz(i+1)maxとすると、冷却スプレー装置50+iの操作比率xk,i+1の最適解xopt,k,i+1を満たす冷却スプレー装置50+iの弁開度zk,i+1(操作量)は、以下の(6)式で表される。
The initial value calculation unit 831 calculates the valve opening z k,1 ( k = 1 to N ) of the coarse bar cooling device 40 for the kth control point of the rolled material 1 as a feedforward operation amount by solving equation (5) using the optimal solution x opt ,k,1 of the operation ratio x k,1 of the coarse bar cooling device 40.
Similar to the temperature change at the kth control point of the rolled material 1 with respect to the valve opening z 1 of the rough bar cooling device 40, the temperature change at the kth control point of the rolled material 1 with respect to the valve opening z i+1 of the cooling spray device 50+i installed at the exit side (i=1 to 6) of the rolling stand Fi is expressed as a function f i+1 (z i+1 ). If the maximum valve opening of the cooling spray device 50+i is z (i+1)max , the valve opening z k,i+ 1 (operation amount) of the cooling spray device 50+i that satisfies the optimal solution x opt,k,i+1 of the operation ratio x k,i+1 of the cooling spray device 50+i is expressed by the following equation (6).

初期値算出部831は、冷却スプレー装置50+iの操作比率xk,i+1の最適解xopt,k,i+1を用いて(6)式を解くことにより、圧延材1の第k制御点に対する冷却スプレー装置50+iの弁開度zk,i+1(k=1~N、i=1~6)を、フィードフォワード操作量として算出する。初期値算出部831は、圧延材1の第k制御点における仕上圧延機出側温度の測定値が得られた後のフィードバック制御を実行するために、(5)式および(6)式により算出した第1~第7温度調節装置40、51~56の弁開度zk,1、zk,i+1(k=1~N、i=1~6)を、第k制御点に対する各温度調節装置40、51~56の弁開度(操作量)の初期値z(0) k,j(k=1~N、j=1~7)とする。また、初期値算出部831は、仕上圧延機出側温度の補正量δの初期値δ(0)を0(零)に初期化する(δ(0)=0にする)。また、初期値算出部831は、第1~第7温度調節装置40、51~56の操作比率xk,jの最適解xopt,k,j(k=1~N、j=1~7)、第1~第7温度調節装置40、51~56の最大温度変更可能量ΔTk,j(k=1~N、j=1~7)、および基準温度T-kを(1)式に代入して、圧延材1の第k制御点における仕上圧延機出側温度の計算値Tkの初期値T(0) cal,kを算出する。圧延材1の第k制御点における仕上圧延機出側温度の計算値Tkの初期値T(0) cal,kは、圧延材1の第k制御点に対する各温度調節装置40、51~56の弁開度(操作量)の初期値z(0) k,j(j=1~7)で各温度調節装置40、51~56を操作することによって達成される、圧延材1の第k制御点における仕上圧延機出側温度の計算値である。なお、記号z(0) k,jは、後述する各式において、zの横の上側に(0)、下側にk,jが並べられた記号に対応する。また、記号T(0) cal,kは、後述する各式において、Tの横の上側に(0)、下側にcal,kが並べられた記号に対応する。 The initial value calculation unit 831 calculates the valve opening z k,i+1 (k=1 to N, i=1 to 6) of the cooling spray device 50+i for the k-th control point of the rolled material 1 as a feedforward operation amount by solving the equation (6) using the optimal solution x opt,k,i +1 of the operation ratio x k,i+1 of the cooling spray device 50+i. In order to execute feedback control after the measured value of the finish rolling mill delivery temperature at the k-th control point of the rolled material 1 is obtained, the initial value calculation unit 831 sets the valve openings z k,1 , z k,i+1 (k= 1 to N, i=1 to 6) of the first to seventh temperature control devices 40, 51 to 56 calculated by the equations (5) and (6) as initial values z (0) k, j (k=1 to N, j=1 to 7) of the valve openings (operation amounts) of the temperature control devices 40, 51 to 56 for the k-th control point. The initial value calculation unit 831 also initializes the initial value δ (0) of the correction amount δ of the finishing rolling mill delivery temperature to 0 (zero) (δ (0) = 0). The initial value calculation unit 831 also calculates an initial value T (0) cal ,k of the calculated value T k of the finishing rolling mill delivery temperature at the kth control point of the rolled material 1 by substituting the optimal solution x opt,k,j (k = 1 to N, j = 1 to 7) of the operation ratio x k,j of the first to seventh temperature control devices 40, 51 to 56, the maximum temperature changeable amount ΔT k,j ( k = 1 to N, j = 1 to 7) of the first to seventh temperature control devices 40, 51 to 56, and the reference temperature T- k into equation (1) . The initial value T (0) cal,k of the calculated value T k of the finish rolling mill outlet temperature at the k-th control point of the rolled material 1 is the calculated value of the finish rolling mill outlet temperature at the k-th control point of the rolled material 1, which is achieved by operating each temperature control device 40, 51 to 56 with the initial value z (0) k ,j (j = 1 to 7) of the valve opening (operation amount) of each temperature control device 40, 51 to 56 for the k-th control point of the rolled material 1. The symbol z (0) k,j corresponds to the symbol with (0) arranged above z and k and j arranged below it in each formula described later. The symbol T (0) cal,k corresponds to the symbol with (0) arranged above T and cal and k arranged below it in each formula described later.

<<出力部832>>
出力部832は、初期値算出部831により算出された圧延材1の第k制御点に対する第j温度調節装置の弁開度zk,j(k=1~N、j=1~7)を、当該第j温度調節装置に出力する。第j温度調節装置は、圧延材1の第k制御点が、自身の設置位置に新たに到達したことを示すトラッキング情報をトラッキング装置30から取得すると、自身の弁開度を、出力部832から出力された弁開度zk,jに変更する。この際、圧延材1の最先端の第1制御点が、仕上圧延機出側温度計70の設置位置に到達するまでは、後述するFB制御部840によるフィードバック制御は実行されない。したがって、各温度調節装置40、51~56で用いられる弁開度zk,j(k=1~N、j=1~7)は、初期値z(0) k,j(k=1~N、j=1~7)、すなわち、出力部832から出力される弁開度zk,j(k=1~N、j=1~7)に等しい。また、出力部832は、初期値算出部831により算出された各種の初期値、最大温度変更可能量ΔTk,j(k=1~N、j=1~7)、および基準温度T-k(k=1~N)を、FB制御部840に出力する。なお、前述したように初期値算出部831により算出される初期値は、圧延材1の第k制御点に対する各温度調節装置40、51~56の弁開度(操作量)の初期値z(0) k,j(k=1~N、j=1~7)、仕上圧延機出側温度の補正量δの初期値δ(0)、および圧延材1の第k制御点における仕上圧延機出側温度の計算値Tkの初期値T(0) cal,k(k=1~N)である。
<<Output unit 832>>
The output unit 832 outputs the valve opening z k,j (k=1 to N, j=1 to 7) of the j-th temperature control device for the k-th control point of the rolled material 1 calculated by the initial value calculation unit 831 to the j-th temperature control device. When the j-th temperature control device acquires tracking information from the tracking device 30 indicating that the k-th control point of the rolled material 1 has newly reached its own installation position, it changes its own valve opening to the valve opening z k,j output from the output unit 832. At this time, feedback control by the FB control unit 840 described later is not executed until the first control point at the forefront of the rolled material 1 reaches the installation position of the finishing rolling mill delivery thermometer 70. Therefore, the valve openings z k,j (k=1 to N, j=1 to 7) used in each of the temperature control devices 40, 51 to 56 are equal to the initial values z (0) k,j (k=1 to N, j=1 to 7), i.e., the valve openings z k,j (k=1 to N, j=1 to 7) output from the output unit 832. In addition, the output unit 832 outputs the various initial values calculated by the initial value calculation unit 831, the maximum temperature changeable amount ΔT k,j (k=1 to N, j=1 to 7), and the reference temperature T- k (k=1 to N) to the FB control unit 840. As mentioned above, the initial values calculated by the initial value calculation unit 831 are the initial value z (0) k, j (k = 1 to N, j = 1 to 7) of the valve opening (operation amount) of each temperature control device 40, 51 to 56 for the kth control point of the rolled material 1, the initial value δ ( 0 ) of the correction amount δ of the finishing rolling mill outlet temperature, and the initial value T (0) cal,k (k = 1 to N) of the calculated value T k of the finishing rolling mill outlet temperature at the kth control point of the rolled material 1.

<FB制御部840>
FB制御部840は、圧延材1の第n制御点における仕上圧延機出側温度の測定値θF,nが得られると、第n制御点よりも圧延材1の後端側(上流側D1)に位置する制御点、すなわちk>nを満たす第k制御点に対する第1~第7温度調節装置の弁開度(操作量)zk,j(j=1~7)を決定する。FB制御部840は、このような弁開度(操作量)の決定を、トラッキング装置30から出力されるトラッキング情報に基づいて、圧延材1の第n制御点(n=1~N)が仕上圧延機出側温度計70の設置位置に新たに到達したと判断するたびに実行する。以下に、圧延材1の第n制御点が仕上圧延機出側温度計70の設置位置に新たに到達したものとして、FB制御部840の詳細な機能を説明する。本実施形態では、FB制御部840は、温度算出部841と、補正量算出部842と、操作量決定部843と、出力部844と、を備える。
<FB control unit 840>
When the FB control unit 840 obtains the measured value θ F,n of the finish rolling mill delivery temperature at the nth control point of the rolled material 1, the FB control unit 840 determines the valve openings (operation amounts) z k, j (j=1 to 7) of the first to seventh temperature control devices for the control point located on the rear end side (upstream side D1) of the rolled material 1 relative to the nth control point, that is, the kth control point satisfying k >n. The FB control unit 840 executes such determination of the valve openings (operation amounts) every time it is determined that the nth control point (n=1 to N) of the rolled material 1 has newly reached the installation position of the finish rolling mill delivery thermometer 70 based on the tracking information output from the tracking device 30. Hereinafter, the detailed function of the FB control unit 840 will be described assuming that the nth control point of the rolled material 1 has newly reached the installation position of the finish rolling mill delivery thermometer 70. In this embodiment, the FB control unit 840 includes a temperature calculation unit 841 , a correction amount calculation unit 842 , a manipulated variable determination unit 843 , and an output unit 844 .

<<温度算出部841>>
温度算出部841は、仕上圧延機出側温度の測定値が得られると、圧延材1の第n制御点に対する温度調節装置の操作量の最新値zn,jに基づいて、圧延材1の第n制御点に対する仕上圧延機出側温度の計算値を算出する。前述したように本実施形態では、処理装置80が、圧延材1の制御点ごとに各温度調節装置40、51~56の操作量を決定する場合を例示する。そこで、温度算出部841は、圧延材1の第n制御点における仕上圧延機出側温度の測定値が得られると、圧延材1の第n制御点における仕上圧延機出側温度の計算値を算出する。以下に温度算出部841の詳細な機能の一例を説明する。
<<Temperature calculation unit 841>>
When the measured value of the finish rolling mill outlet temperature is obtained, the temperature calculation unit 841 calculates a calculated value of the finish rolling mill outlet temperature for the nth control point of the rolled material 1 based on the latest value z n,j of the operation amount of the temperature control device for the nth control point of the rolled material 1. As described above, in this embodiment, a case is exemplified in which the processing device 80 determines the operation amount of each temperature control device 40, 51 to 56 for each control point of the rolled material 1. Therefore, when the measured value of the finish rolling mill outlet temperature at the nth control point of the rolled material 1 is obtained, the temperature calculation unit 841 calculates a calculated value of the finish rolling mill outlet temperature at the nth control point of the rolled material 1. An example of the detailed function of the temperature calculation unit 841 will be described below.

圧延材1の第n制御点に対する各温度調節装置40、51~56の弁開度(操作量)が初期値z(0) n,j(n=1~N、j=1~7)である場合の圧延材1の第n制御点における仕上圧延機出側温度の計算値は、T(0) cal,nである。しかしながら、圧延材1の第n制御点よりも先端側(下流側D2)の第1~第n-1制御点における仕上圧延機出側温度の測定値θF,1~θF,n-1が得られた際に、以下に説明するFB制御部840によるフィードバック制御によって、圧延材1の第n制御点に対する各温度調節装置40、51~56の弁開度が更新されている可能性がある。したがって、圧延材1の第n制御点における仕上圧延機出側温度の計算値を算出し直す必要がある。 When the valve opening (operation amount) of each temperature control device 40, 51 to 56 for the nth control point of the rolled material 1 is the initial value z (0) n,j (n = 1 to N, j = 1 to 7), the calculated value of the finish rolling mill outlet temperature at the nth control point of the rolled material 1 is T (0) cal,n . However, when the measured values θ F,1 to θ F,n-1 of the finish rolling mill outlet temperature at the 1st to n-1th control points on the tip side (downstream side D2) of the nth control point of the rolled material 1 are obtained, the valve opening of each temperature control device 40, 51 to 56 for the nth control point of the rolled material 1 may have been updated by feedback control by the FB control unit 840 described below. Therefore, it is necessary to recalculate the calculated value of the finish rolling mill outlet temperature at the nth control point of the rolled material 1.

本実施形態では、圧延材1の第n制御点における仕上圧延機出側温度の計算値Tcal,nが、圧延材1の第n制御点における仕上圧延機出側温度の計算値の初期値T(0) cal,nと、圧延材1の第n制御点に対する各温度調節装置の操作量の初期値z(0) n,jと、最大温度変更可能量ΔTn,j(j=1~7)と、圧延材1の第n制御点に対する温度調節装置の操作量の最新値zn,jと、を用いて算出される場合を例示する。圧延材1の第n制御点に対する各温度調節装置40、51~56の弁開度(操作量)の最新値を示す記号をzn,j(n=1~N、j=1~7)と表記する。圧延材1の第n制御点に対する各温度調節装置40、51~56の弁開度が最新値zn,jである場合の圧延材1の第n制御点に対する各温度調節装置40、51~56の操作比率xn,j(n=1~N、j=1~7)は、以下の(7)式で表される。また、圧延材1の第n制御点に対する各温度調節装置40、51~56の弁開度が初期値z(0) n,jである場合の圧延材1の第n制御点に対する各温度調節装置40、51~56の操作比率x(0) n,j(n=1~N、j=1~7)は、以下の(8)式で表される。なお、記号x(0) n,jは、各式において、xの横の上側に(0)、下側にn,jが並べられた記号に対応する。 In this embodiment, a case will be illustrated in which the calculated value T cal,n of the finish rolling mill delivery temperature at the nth control point of the rolled material 1 is calculated using an initial value T (0) cal,n of the calculated value of the finish rolling mill delivery temperature at the nth control point of the rolled material 1, an initial value z (0) n,j of the operation amount of each temperature control device for the nth control point of the rolled material 1, a maximum temperature changeable amount ΔT n,j (j = 1 to 7), and the latest value z n,j of the operation amount of the temperature control device for the nth control point of the rolled material 1. The symbol indicating the latest value of the valve opening (operation amount) of each temperature control device 40, 51 to 56 for the nth control point of the rolled material 1 will be denoted as z n,j (n = 1 to N, j = 1 to 7). The operation ratio x n ,j (n=1 to N, j= 1 to 7) of each temperature control device 40, 51 to 56 for the nth control point of the rolled material 1 when the valve opening of each temperature control device 40, 51 to 56 for the nth control point of the rolled material 1 is the latest value z n,j is expressed by the following formula (7). Also, the operation ratio x (0) n ,j (n=1 to N, j=1 to 7) of each temperature control device 40, 51 to 56 for the nth control point of the rolled material 1 when the valve opening of each temperature control device 40, 51 to 56 for the nth control point of the rolled material 1 is the initial value z (0) n ,j is expressed by the following formula (8). Note that the symbol x (0) n,j corresponds to the symbol in each formula where (0) is arranged above x and n and j are arranged below it.

(7)式のxn,jおよび(8)式のx(0) n,jを用いると、(1)式より、圧延材1の第n制御点に対する仕上圧延機出側温度の計算値Tcal,nは、以下の(9)式で表される。 Using x n,j in equation (7) and x (0) n,j in equation (8), from equation (1), the calculated value T cal,n of the finish rolling mill delivery temperature for the nth control point of the rolled material 1 is expressed by the following equation (9).

(9)式の右辺第2項は、圧延材1の第n制御点に対する各温度調節装置40、51~56の操作比率をx(0) n,jからxn,jに変更した場合の圧延材1の第n制御点における仕上圧延機出側温度の計算値の初期値T(0) cal,nに対する変化を表す。
温度算出部841は、圧延材1の第n制御点に対する各温度調節装置40、51~56の弁開度が最新値zn,jである場合の圧延材1の第n制御点に対する各温度調節装置40、51~56の操作比率xn,jを、(7)式により算出する。また、温度算出部841は、圧延材1の第n制御点に対する各温度調節装置40、51~56の弁開度が初期値z(0) k,jである場合の圧延材1の第n制御点に対する各温度調節装置40、51~56の操作比率x(0) n,jを、(8)式により算出する。そして、温度算出部841は、これらの算出した値(xn,j、x(0) n,j)と、圧延材1の第n制御点における仕上圧延機出側温度の計算値の初期値T(0) cal,nと、を(9)式に代入する。これにより、圧延材1の第n制御点における仕上圧延機出側温度の計算値Tcal,nが算出される。
The second term on the right side of equation (9) represents the change in the calculated value of the finishing rolling mill outlet temperature at the nth control point of the rolled material 1 relative to the initial value T (0 ) cal ,n when the operation ratio of each temperature control device 40, 51 to 56 for the nth control point of the rolled material 1 is changed from x (0) n,j to x n,j .
The temperature calculation unit 841 calculates the operation ratio x n,j of each of the temperature control devices 40, 51 to 56 for the nth control point of the rolled material 1 when the valve opening of each of the temperature control devices 40, 51 to 56 for the nth control point of the rolled material 1 is the latest value z n , j by equation (7). The temperature calculation unit 841 also calculates the operation ratio x (0) n,j of each of the temperature control devices 40, 51 to 56 for the nth control point of the rolled material 1 when the valve opening of each of the temperature control devices 40, 51 to 56 for the nth control point of the rolled material 1 is the initial value z (0) k , j by equation (8). Then, the temperature calculation unit 841 substitutes these calculated values (x n,j , x (0) n,j ) and the initial value T (0) cal,n of the calculated value of the finish rolling mill delivery temperature at the nth control point of the rolled material 1 into equation (9). This allows the calculated value T cal,n of the finish rolling mill delivery temperature at the nth control point of the rolled material 1 to be calculated.

<<補正量算出部842>>
補正量算出部842は、仕上圧延機出側温度の測定値と、温度算出部841により算出された仕上圧延機出側温度の計算値と、に基づいて、仕上圧延機出側温度の補正量を算出する。本実施形態では、補正量算出部842は、圧延材1の第n制御点における仕上圧延機出側温度の測定値θF,nと、温度算出部841により算出された圧延材1の第n制御点における仕上圧延機出側温度の計算値Tcal,nと、に基づいて、圧延材1の第n制御点における仕上圧延機出側温度の補正量δ(n)を算出して、仕上圧延機出側温度の補正量を更新する。補正量算出部842は、例えば、以下の(10)式により、圧延材1の第n制御点における仕上圧延機出側温度の補正量δ(n)を算出する。
<<Correction amount calculation unit 842>>
The correction amount calculation unit 842 calculates a correction amount of the finish rolling mill outlet temperature based on the measured value of the finish rolling mill outlet temperature and the calculated value of the finish rolling mill outlet temperature calculated by the temperature calculation unit 841. In this embodiment, the correction amount calculation unit 842 calculates a correction amount δ (n) of the finish rolling mill outlet temperature at the nth control point of the rolled material 1 based on the measured value θ F,n of the finish rolling mill outlet temperature at the nth control point of the rolled material 1 and the calculated value T cal,n of the finish rolling mill outlet temperature at the nth control point of the rolled material 1 calculated by the temperature calculation unit 841 , and updates the correction amount of the finish rolling mill outlet temperature. The correction amount calculation unit 842 calculates the correction amount δ (n) of the finish rolling mill outlet temperature at the nth control point of the rolled material 1, for example, by the following formula (10).

ここで、aは、圧延材1の第n制御点における仕上圧延機出側温度の補正量δ(n)が一度に大きく変更されることを抑制するための平滑ゲインである。平滑ゲインaの値として、0を上回り1を下回る値(0<a<1)が予め設定される。 Here, a is a smoothing gain for suppressing a large change in the correction amount δ (n) of the finish rolling mill delivery temperature at the nth control point of the rolled material 1 at once. A value greater than 0 and less than 1 (0<a<1) is set in advance as the value of the smoothing gain a.

<<操作量決定部843>>
操作量決定部843は、補正量算出部842により算出されて更新された仕上圧延機出側温度の補正量δ(n)に基づいて、仕上圧延機出側温度の測定値θF,nを取得した圧延材1に対する温度調節装置の操作量を決定する。本実施形態では、操作量決定部843は、圧延材1の第n制御点における仕上圧延機出側温度の補正量δ(n)に基づいて、第n制御点よりも圧延材1の後端側に位置する第k制御点(k=n+1~N)に対する温度調節装置の操作量を決定する。以下に操作量決定部843の詳細な機能の一例を説明する。
(1)式で算出される仕上圧延機出側温度の計算値Tkを、(10)式に示す仕上圧延機出側温度の補正量δ(n)を用いて補正すると、圧延材1の第k制御点(k=n+1~N)における仕上圧延機出側温度Tkは、以下の(11)式で表される。
<<Operation amount determination unit 843>>
The manipulated variable determiner 843 determines the manipulated variable of the temperature adjustment device for the rolled material 1 for which the measured value θ F,n of the finish rolling mill delivery temperature has been acquired, based on the correction amount δ (n) of the finish rolling mill delivery temperature calculated and updated by the correction amount calculator 842. In this embodiment, the manipulated variable determiner 843 determines the manipulated variable of the temperature adjustment device for the kth control point (k = n + 1 to N) located on the rear end side of the rolled material 1 relative to the nth control point, based on the correction amount δ ( n) of the finish rolling mill delivery temperature at the nth control point of the rolled material 1. An example of the detailed functions of the manipulated variable determiner 843 will be described below.
When the calculated value T k of the finish rolling mill delivery temperature calculated by the formula (1) is corrected by using the correction amount δ (n) of the finish rolling mill delivery temperature shown in the formula (10), the finish rolling mill delivery temperature T k at the kth control point (k = n + 1 to N) of the rolled material 1 is expressed by the following formula (11).

操作量決定部843は、(2)式および(3)式の不等式制約条件式を満たす範囲で、(4)式の目的関数Jkの値が最小となる圧延材1の第k制御点に対する第j温度調節装置の操作比率xk,jを、圧延材1の第k制御点に対する第j温度調節装置の操作比率xk,jの最適解xopt,k,j(k=n+1~N、j=1~7)として、数理計画法による最適化問題を解くことにより算出する。初期値算出部831における処理では、(3)式におけるTkとして(1)式で表されるTkを用いる。これに対し、操作量決定部843における処理では、(3)式におけるTkとして(11)式で表されるTkを用いる。また、初期値算出部831における処理では、第k制御点の粗圧延機出側温度θR,kが得られたときの最適解xopt,k,jの算出対象のkは、粗圧延機出側温度が測定された制御点kの1つである。これに対し、操作量決定部843における処理では、第n制御点の仕上圧延機出側温度θF,nが得られたときの最適解xopt,k,jの算出対象のkは、仕上圧延機出側温度が測定された制御点より後端側にある制御点n+1~Nである。なお、操作量決定部843においても、<<初期値算出部831>>の項で説明したように、最小化問題ではなく、最大化問題を求解するように目的関数Jkを構成してもよい。 The manipulated variable determination unit 843 calculates the operation ratio x k,j of the jth temperature control device for the kth control point of the rolled material 1, which minimizes the value of the objective function J k in equation (4) within a range satisfying the inequality constraint condition equations of equations (2) and (3), by solving an optimization problem by mathematical programming, using an optimal solution x opt,k,j ( k = n + 1 to N, j = 1 to 7) of the operation ratio x k,j of the jth temperature control device for the kth control point of the rolled material 1. In the process in the initial value calculation unit 831, T k expressed by equation (1) is used as T k in equation (3). In contrast, in the process in the manipulated variable determination unit 843, T k expressed by equation (11) is used as T k in equation (3). In the process in the initial value calculation unit 831, the k of the calculation target of the optimal solution x opt,k,j when the roughing mill exit temperature θ R,k of the k-th control point is obtained is one of the control points k where the roughing mill exit temperature is measured. In contrast, in the process in the manipulated variable determination unit 843, the k of the calculation target of the optimal solution x opt,k,j when the finishing mill exit temperature θ F,n of the n-th control point is obtained is one of the control points n+1 to N located on the rear end side of the control point where the finishing mill exit temperature is measured. Note that, in the manipulated variable determination unit 843 as well, as described in the section <<Initial value calculation unit 831>>, the objective function J k may be configured to solve a maximization problem instead of a minimization problem.

操作量決定部843は、圧延材1の第k制御点に対する各温度調節装置40、51~56の操作比率xk,jの最適解xopt,k,jを用いて以下の(12)式を解くことにより、圧延材1の第k制御点に対する温度調節装置40、51~56の弁開度zk,j(k=n+1~N、j=1~7)を算出して更新する。本実施形態ではこのようにして、圧延材1の第k制御点を温度制御する際の各温度調節装置40、51~56の弁開度zk,jが操作量の最新値として算出される。 The manipulated variable determination unit 843 calculates and updates the valve openings z k,j (k=n+1 to N, j=1 to 7) of the temperature control devices 40, 51 to 56 for the kth control point of the rolled material 1 by solving the following equation (12) using the optimal solution x opt,k,j of the operation ratio x k ,j of each of the temperature control devices 40, 51 to 56 for the kth control point of the rolled material 1. In this manner, in this embodiment, the valve openings z k,j of each of the temperature control devices 40, 51 to 56 when controlling the temperature of the kth control point of the rolled material 1 are calculated as the latest values of the manipulated variables.

<<出力部844>>
出力部844は、操作量決定部843により算出されて更新された圧延材1の第k制御点に対する第j温度調節装置の弁開度zk,j(k=n+1~N、j=1~7)を、当該第j温度調節装置に出力する。第j温度調節装置は、FF制御部830(フィードフォワード制御)の出力部832から出力された弁開度zk,jを、FB制御部840(フィードバック制御)の出力部844から出力された弁開度zk,jに置換し、圧延材1の第k制御点(k=n+1~N)が、自身の設置位置に新たに到達したことを示すトラッキング情報をトラッキング装置30から取得すると、弁開度をその値に変更する。これにより、圧延材1の第n制御点における仕上圧延機出側温度の測定値θF,nを用いたフィードバック制御が実現される。
<<Output unit 844>>
The output unit 844 outputs the valve opening z k,j (k=n+1 to N, j=1 to 7) of the j-th temperature control device for the k-th control point of the rolled material 1 calculated and updated by the operation amount determination unit 843 to the j-th temperature control device. The j-th temperature control device replaces the valve opening z k,j output from the output unit 832 of the FF control unit 830 (feedforward control) with the valve opening z k,j output from the output unit 844 of the FB control unit 840 (feedback control), and when it acquires tracking information indicating that the k-th control point (k=n+1 to N) of the rolled material 1 has newly reached its own installation position from the tracking device 30, it changes the valve opening to that value. This realizes feedback control using the measured value θ F,n of the finishing rolling mill exit temperature at the n-th control point of the rolled material 1.

<フローチャート>
次に、図4のフローチャートを参照しながら、処理装置80(FF制御部830)によるフィードフォワード制御処理の一例を説明する。
まず、ステップS401において、FF制御部830は、圧延材1の制御点を識別する変数(粗圧延機出側温度のサンプリング番号)kに初期値(=1)を設定する。
次に、ステップS402において、粗圧延機出側温度取得部820は、圧延材1の第k制御点における粗圧延機出側温度の測定値θR,kを取得する。
<Flowchart>
Next, an example of the feedforward control process performed by the processing device 80 (FF control section 830) will be described with reference to the flowchart of FIG.
First, in step S401, the FF control unit 830 sets an initial value (=1) to a variable k (sampling number of the roughing mill delivery temperature) for identifying a control point of the rolled material 1.
Next, in step S402, the roughing mill delivery temperature acquisition unit 820 acquires the measured value θ R,k of the roughing mill delivery temperature at the k-th control point of the rolled material 1.

次に、ステップS403において、初期値算出部831は、圧延材1の第k制御点における粗圧延機出側温度の測定値θR,kに基づいて、各温度調節装置40、51~56それぞれの弁開度(操作量)を0(零)としたときの圧延材1の第k制御点における仕上圧延機出側温度T-kを基準温度T-kとして算出する。
次に、ステップS404において、初期値算出部831は、圧延材1の第k制御点の粗圧延機出側温度θR,kに基づいて、温度調節装置40、51~56の弁開度(操作量)のいずれか1つの装置を最大にし、残りの弁開度(操作量)を0(零)としたときの圧延材1の第k制御点における仕上圧延機出側温度を、温度調節装置40、51~56のそれぞれについて個別に算出(予測)する。そして、初期値算出部831は、算出した第k制御点における仕上圧延機出側温度から、基準温度T-kを減算した値を、各温度調節装置40、51~56の最大温度変更可能量ΔTk,j(j=1~7)として算出する。
Next, in step S403, the initial value calculation unit 831 calculates, as a reference temperature T -k, the finishing mill outlet temperature T-k of the rolling material 1 at the kth control point when the valve opening (operation amount) of each of the temperature control devices 40, 51 to 56 is set to 0 (zero) based on the measured value θ R, k of the roughing mill outlet temperature of the rolling material 1 at the kth control point.
Next, in step S404, the initial value calculation unit 831 calculates (predicts) the finish rolling mill delivery temperature at the kth control point of the rolled material 1 when the valve opening (operation amount) of any one of the temperature control devices 40 , 51 to 56 is maximized and the remaining valve openings (operation amounts) are set to 0 (zero) based on the roughing mill delivery temperature θ R,k at the kth control point of the rolled material 1, individually for each of the temperature control devices 40, 51 to 56. Then, the initial value calculation unit 831 calculates a value obtained by subtracting the reference temperature T- k from the calculated finish rolling mill delivery temperature at the kth control point as the maximum temperature changeable amount ΔT k,j (j=1 to 7) of each of the temperature control devices 40, 51 to 56.

次に、ステップS405において、初期値算出部831は、(2)式および(3)式の不等式制約条件式を満たす範囲で、(4)式の目的関数Jkの値が最小となる圧延材1の第k制御点に対する第j温度調節装置の操作比率xk,jを、圧延材1の第k制御点に対する第j温度調節装置の操作比率xk,jの最適解xopt,k,j(j=1~7)として算出する。
次に、ステップS406において、初期値算出部831は、粗バー冷却装置40の操作比率xk,1の最適解xopt,k,1を用いて(5)式を解くことにより、圧延材1の第k制御点に対する粗バー冷却装置40の弁開度zk,1を算出する。また、初期値算出部831は、冷却スプレー装置50+iの操作比率xk,i+1の最適解xopt,k,i+1を用いて(6)式を解くことにより、圧延材1の第k制御点に対する冷却スプレー装置50+iの弁開度zk,i+1(i=1~6)を算出する。このようにして、ステップS405で算出された圧延材1の第k制御点に対する第j温度調節装置の操作比率xk,jの最適解xopt,k,jに対応する第j温度調節装置40、51~56の弁開度zk,j(j=1~7)が算出される。
Next, in step S405, the initial value calculation unit 831 calculates the operation ratio x k,j of the j-th temperature control device for the k-th control point of the rolled material 1, which minimizes the value of the objective function J k in equation (4), within the range satisfying the inequality constraint condition equations (2) and (3), as an optimal solution x opt,k,j ( j = 1 to 7) of the operation ratio x k,j of the j-th temperature control device for the k-th control point of the rolled material 1.
Next, in step S406, the initial value calculation unit 831 calculates the valve opening degree z k,1 of the coarse bar cooling device 40 for the k-th control point of the rolled material 1 by solving the equation (5) using the optimal solution x opt,k,1 of the operation ratio x k,1 of the coarse bar cooling device 40. Also, the initial value calculation unit 831 calculates the valve opening degree z k,i+1 (i = 1 to 6) of the cooling spray device 50 + i for the k-th control point of the rolled material 1 by solving the equation (6) using the optimal solution x opt,k,i + 1 of the operation ratio x k,i + 1 of the cooling spray device 50 + i. In this manner, the valve opening degree z k,j (j = 1 to 7) of the j-th temperature control device 40, 51 to 56 corresponding to the optimal solution x opt,k ,j of the operation ratio x k, j of the j-th temperature control device for the k-th control point of the rolled material 1 calculated in step S405 is calculated.

次に、ステップS407において、出力部832は、ステップS406で算出された圧延材1の第k制御点に対する第j温度調節装置40、51~56の弁開度zk,j(j=1~7)を、第j温度調節装置に出力する。
次に、ステップS408において、初期値算出部831は、ステップS406で算出された各温度調節装置40、51~56の弁開度zk,j(j=1~7)を、第k制御点に対する各温度調節装置40、51~56の弁開度の初期値z(0) k,j(j=1~7)とする。また、初期値算出部831は、仕上圧延機出側温度の補正量δの初期値δ(0)を0(零)に初期化する(δ(0)=0にする)。
Next, in step S407, the output unit 832 outputs the valve openings z k,j (j=1 to 7) of the j-th temperature controllers 40, 51 to 56 for the k-th control point of the rolled material 1 calculated in step S406 to the j-th temperature controller.
Next, in step S408, the initial value calculation unit 831 sets the valve opening z k,j (j=1 to 7) of each temperature control device 40, 51 to 56 calculated in step S406 as the initial value z (0) k, j (j=1 to 7) of the valve opening of each temperature control device 40, 51 to 56 for the kth control point. In addition, the initial value calculation unit 831 initializes the initial value δ (0) of the correction amount δ of the finishing rolling mill delivery temperature to 0 (zero) (δ (0) = 0).

次に、ステップS409において、初期値算出部831は、各温度調節装置40、51~56の操作比率xk,jの最適解xopt,k,j(j=1~7)を(1)式に代入して、圧延材1の第k制御点における仕上圧延機出側温度の計算値Tkの初期値T(0) cal,kを算出する。 Next, in step S409, the initial value calculation unit 831 substitutes the optimal solution x opt,k,j (j = 1 to 7) of the operation ratio x k,j of each temperature control device 40, 51 to 56 into equation (1) to calculate the initial value T (0) cal,k of the calculated value T k of the finishing rolling mill outlet temperature at the kth control point of the rolled material 1.

次にステップ410において、出力部832は、初期値算出部831により算出された初期値z(0) k,j(k=1~N、j=1~7)、δ(0)、T(0) cal,k(k=1~N)と、最大温度変更可能量ΔTk,j(k=1~N、j=1~7)と、基準温度T-k(k=1~N)とを、FB制御部840に出力する。 Next, in step 410, the output unit 832 outputs the initial values z (0) k,j (k = 1 to N, j = 1 to 7), δ (0) , T (0) cal,k (k = 1 to N) calculated by the initial value calculation unit 831, the maximum temperature change possible amount ΔT k,j (k = 1 to N, j = 1 to 7), and the reference temperature T- k (k = 1 to N) to the FB control unit 840.

次に、ステップS411において、FF制御部830は、変数kがNであるか否かを判定する。この判定の結果、変数kがNでない場合(ステップS411でNOの場合)、圧延材1の全ての制御点に対するFF制御部830による処理が終了していないので、処理はステップS412に進む。ステップS412において、FF制御部830は、変数kの値に1を加算して変数kを更新する。そして、更新後の第k制御点に対してステップS402~S411の処理が実行される。そして、ステップS411において変数kがNであると判定されると(ステップS411でYESの場合)、図4のフローチャートによる処理は終了する。 Next, in step S411, the FF control unit 830 determines whether the variable k is N. If the result of this determination is that the variable k is not N (NO in step S411), the FF control unit 830 has not completed processing for all control points of the rolled material 1, and the process proceeds to step S412. In step S412, the FF control unit 830 adds 1 to the value of the variable k to update the variable k. Then, the processes of steps S402 to S411 are executed for the updated kth control point. Then, when it is determined in step S411 that the variable k is N (YES in step S411), the process according to the flowchart in FIG. 4 ends.

次に、図5のフローチャートを参照しながら、処理装置80(FB制御部840)によるフィードバック制御処理の一例を説明する。
まず、ステップS501において、FB制御部840は、圧延材1の制御点を識別する変数(仕上圧延機出側温度のサンプリング番号)nに初期値(=1)を設定する。
次に、ステップS502において、FB制御部840は、図4のステップS410でFF制御部830から出力された、初期値z(0) k,j(k=1~N、j=1~7)、δ(0)、T(0) cal,k(k=1~N)と、最大温度変更可能量ΔTk,j(k=1~N、j=1~7)と、基準温度T-k(k=1~N)とを取得する。
Next, an example of the feedback control process performed by the processing device 80 (FB control unit 840) will be described with reference to the flowchart of FIG.
First, in step S501, the FB control unit 840 sets an initial value (=1) to a variable n (sampling number of the finish rolling mill delivery temperature) for identifying a control point of the rolled material 1.
Next, in step S502, the FB control unit 840 acquires the initial values z (0) k,j (k = 1 to N, j = 1 to 7), δ (0), T (0 ) cal,k (k = 1 to N), the maximum temperature changeable amount ΔT k,j (k = 1 to N, j = 1 to 7), and the reference temperature T- k (k = 1 to N) output from the FF control unit 830 in step S410 of FIG. 4.

次に、ステップS503において、仕上圧延機出側温度取得部810は、圧延材1の第n制御点における仕上圧延機出側温度の測定値θF,nを取得する。
次に、ステップS504において、FB制御部840は、圧延材1の第n制御点に対する各温度調節装置40、51~56の弁開度(操作量)の最新値zn,j(j=1~7)を各温度調節装置40、51~56から取得する。
Next, in step S503, the finishing rolling mill delivery temperature acquisition unit 810 acquires the measured value θ F,n of the finishing rolling mill delivery temperature at the n-th control point of the rolled material 1.
Next, in step S504, the FB control unit 840 acquires the latest values z n,j (j=1 to 7) of the valve openings (operation amounts) of the temperature control devices 40, 51 to 56 for the nth control point of the rolled material 1 from the temperature control devices 40, 51 to 56.

次に、ステップS505において、温度算出部841は、圧延材1の第n制御点に対する各温度調節装置40、51~56の弁開度が最新値zn,jである場合の圧延材1の第n制御点に対する各温度調節装置40、51~56の操作比率xn,j(j=1~7)を、(7)式により算出する。
次に、ステップS506において、温度算出部841は、圧延材1の第n制御点に対する各温度調節装置40、51~56の弁開度が初期値z(0) n,jである場合の圧延材1の第n制御点に対する各温度調節装置40、51~56の操作比率x(0) n,j(j=1~7)を、(8)式により算出する。
Next, in step S505, the temperature calculation unit 841 calculates the operation ratio x n,j (j = 1 to 7) of each temperature control device 40, 51 to 56 for the nth control point of the rolled material 1 when the valve opening of each temperature control device 40, 51 to 56 for the nth control point of the rolled material 1 is the latest value z n,j using equation (7).
Next, in step S506, the temperature calculation unit 841 calculates the operation ratio x (0) n,j (j = 1 to 7) of each temperature control device 40, 51 to 56 for the nth control point of the rolled material 1 when the valve opening degree of each temperature control device 40, 51 to 56 for the nth control point of the rolled material 1 is the initial value z (0) n,j using equation (8).

次に、ステップS507において、温度算出部841は、ステップS505、S506で算出した値(xn,j、x(0) n,j)と、ステップS502において取得された圧延材1の第n制御点における仕上圧延機出側温度の計算値の初期値T(0) cal,nと、最大温度変更可能量ΔTn,j(j=1~7)、とを(9)式に代入して、圧延材1の第n制御点における仕上圧延機出側温度の計算値Tcal,nを算出する。
次に、ステップS508において、補正量算出部842は、ステップS503において取得された圧延材1の第n制御点における仕上圧延機出側温度の測定値θF,nと、ステップS507で算出された圧延材1の第n制御点における仕上圧延機出側温度の計算値Tcal,nを用いて(10)式にしたがって、圧延材1の第n制御点における仕上圧延機出側温度の補正量δ(n)を算出する。
Next, in step S507, the temperature calculation unit 841 substitutes the values (x n,j , x (0) n,j ) calculated in steps S505 and S506, the initial value T (0) cal,n of the calculated value of the finishing rolling mill outlet temperature at the nth control point of the rolled material 1 obtained in step S502, and the maximum temperature changeable amount ΔT n,j (j = 1 to 7) into equation (9) to calculate the calculated value T cal,n of the finishing rolling mill outlet temperature at the nth control point of the rolled material 1.
Next, in step S508, the correction amount calculation unit 842 calculates a correction amount δ (n) of the finish rolling mill delivery temperature at the nth control point of the rolled material 1 according to equation (10) using the measured value θ F,n of the finish rolling mill delivery temperature at the nth control point of the rolled material 1 acquired in step S503 and the calculated value T cal, n of the finish rolling mill delivery temperature at the nth control point of the rolled material 1 calculated in step S507 .

次に、ステップS509において、操作量決定部843は、(2)式および(3)式の不等式制約条件式を満たす範囲で、(4)式の目的関数Jkの値が最小となる圧延材1の第k制御点に対する第j温度調節装置の操作比率xk,jを、圧延材1の第k制御点に対する第j温度調節装置の操作比率xk,jの最適解xopt,k,j(k=n+1~N、j=1~7)として算出する。ここでは、ステップS502で取得された最大温度変更可能量ΔTk,j(k=1~N、j=1~7)のうち、k=n+1~N、j=1~7の最大温度変更可能量ΔTk,jが用いられる。また、ステップS502で取得された基準温度T-k(k=1~N)のうち、k=n+1~Nの基準温度T-kが用いられる。
次に、ステップS510において、操作量決定部843は、圧延材1の第k制御点に対する各温度調節装置40、51~56の操作比率xk,jの最適解xopt,k,jを用いて(12)式を解くことにより、圧延材1の第k制御点に対する各温度調節装置40、51~56の操作比率xk,jの最適解xopt,k,jに対応する温度調節装置40、51~56の弁開度zk,j(k=n+1~N、j=1~7)を算出して更新する。
Next, in step S509, the operation amount determination unit 843 calculates the operation ratio x k,j of the jth temperature control device for the kth control point of the rolled material 1, which is the minimum value of the objective function J k in the equation (4) within the range satisfying the inequality constraint condition equations of the equations ( 2) and (3), as the optimal solution x opt,k,j (k = n + 1 to N, j = 1 to 7) of the operation ratio x k,j of the jth temperature control device for the kth control point of the rolled material 1. Here, among the maximum temperature changeable amounts ΔT k,j (k = 1 to N, j = 1 to 7) acquired in step S502, the maximum temperature changeable amounts ΔT k, j of k = n + 1 to N, j = 1 to 7 are used. In addition, among the reference temperatures T- k (k = 1 to N) acquired in step S502, the reference temperatures T- k of k = n + 1 to N are used.
Next, in step S510, the operation amount determination unit 843 solves equation (12) using the optimal solution x opt,k ,j of the operation ratio x k,j of each temperature control device 40, 51 to 56 for the kth control point of the rolled material 1, to calculate and update the valve openings z k,j (k = n + 1 to N, j = 1 to 7) of the temperature control devices 40, 51 to 56 corresponding to the optimal solution x opt,k,j of the operation ratio x k ,j of each temperature control device 40, 51 to 56 for the kth control point of the rolled material 1.

次に、ステップS511において、出力部844は、ステップS510で算出された圧延材1の第k制御点に対する第j温度調節装置の弁開度zk,j(k=n+1~N、j=1~7)を、第j温度調節装置のそれぞれに出力する。
次に、ステップS512において、FB制御部840は、変数nがNであるか否かを判定する。この判定の結果、変数nがNでない場合(ステップS512でNOの場合)、圧延材1の全ての制御点に対するFB制御部840による処理が終了していないので、処理はステップS513に進む。ステップS513において、FB制御部840は、変数nの値に1を加算して変数nを更新する。そして、更新後の第n制御点に対してステップS502~S512の処理が実行される。そして、ステップS512において変数nがNであると判定されると(ステップS512でYESの場合)、図5のフローチャートによる処理は終了する。
Next, in step S511, the output unit 844 outputs the valve opening z k,j (k = n + 1 to N, j = 1 to 7) of the jth temperature control device for the kth control point of the rolled material 1 calculated in step S510 to each of the jth temperature control devices.
Next, in step S512, the FB control unit 840 judges whether the variable n is N or not. If the result of this judgment is that the variable n is not N (NO in step S512), the processing by the FB control unit 840 for all the control points of the rolled material 1 has not been completed, so the processing proceeds to step S513. In step S513, the FB control unit 840 adds 1 to the value of the variable n to update the variable n. Then, the processing of steps S502 to S512 is executed for the updated nth control point. Then, when it is judged in step S512 that the variable n is N (YES in step S512), the processing according to the flowchart of FIG. 5 ends.

<まとめ>
以上のように本実施形態では、処理装置80は、仕上圧延機出側温度の測定値θF,nと、仕上圧延機出側温度の計算値Tcal,nと、に基づいて、仕上圧延機出側温度の補正量δ(n)を算出し、仕上圧延機出側温度の補正量δ(n)に基づいて、フィードフォワード制御を実行する場合と同様に(4)式の目的関数が最小になるように、温度調節装置40、51~56の操作量zk,jを決定する。したがって、本フィーバック制御は上流側にある温度調節装置から操作することができる。また、仕上圧延機出側温度の測定値と目標値との温度偏差に基づいてフィードバック制御する手法とは異なり、むだ時間の影響を受けることなくフィードバック制御を実行することができる。よって、仕上圧延機出側温度を制御するに際し、圧延材の形状悪化の抑制と温度制御の高応答化とを両立させることができる。
<Summary>
As described above, in this embodiment, the processing device 80 calculates the correction amount δ (n) of the finish rolling mill delivery temperature based on the measured value θ F,n of the finish rolling mill delivery temperature and the calculated value T cal,n of the finish rolling mill delivery temperature, and determines the operation amount z k ,j of the temperature control devices 40, 51 to 56 so that the objective function of equation (4) is minimized based on the correction amount δ (n) of the finish rolling mill delivery temperature, as in the case of performing feedforward control. Therefore, this feedback control can be operated from the temperature control device located upstream. Also, unlike the method of feedback control based on the temperature deviation between the measured value and the target value of the finish rolling mill delivery temperature, feedback control can be performed without being affected by dead time. Therefore, when controlling the finish rolling mill delivery temperature, it is possible to achieve both suppression of shape deterioration of the rolled material and high response of temperature control.

また、本実施形態では、処理装置80は、粗圧延機出側温度の測定値θR,nが取得された第n制御点における仕上圧延機出側温度の計算値Tcal,nを、温度調節装置40、51~56の操作量の最新値zn,jに基づいて算出して仕上圧延機出側温度の補正量δ(n)を算出する。そして、処理装置80は、仕上圧延機出側温度の補正量δ(n)で補正された仕上圧延機出側温度Tkが所定の温度条件(例えば、d<Tk<u)を満たすように、温度調節装置40、51~56の操作量zk,jを決定する。したがって、圧延材1の品質に大きく影響を与える仕上圧延機出側温度として、仕上タンデム圧延機20よりも下流側における圧延材1の状態をフィードバックとして反映する補正量δ(n)によって補正された仕上圧延機出側温度Tkを用いて、温度調節装置40、51~56の操作量zk,jを決定することができる。 In this embodiment, the processing device 80 calculates the calculated value T cal,n of the finish rolling mill delivery temperature at the n-th control point where the measured value θ R,n of the roughing mill delivery temperature is acquired based on the latest value z n,j of the operation amount of the temperature control devices 40, 51 to 56, and calculates the correction amount δ (n) of the finish rolling mill delivery temperature. Then, the processing device 80 determines the operation amount z k,j of the temperature control devices 40, 51 to 56 so that the finish rolling mill delivery temperature T k corrected by the correction amount δ (n) of the finish rolling mill delivery temperature satisfies a predetermined temperature condition (for example, d < T k < u). Therefore, as the finish rolling mill delivery temperature that greatly affects the quality of the rolled material 1, the operation amount z k,j of the temperature control devices 40, 51 to 56 can be determined using the finish rolling mill delivery temperature T k corrected by the correction amount δ (n) that reflects the state of the rolled material 1 downstream of the finish tandem rolling mill 20 as feedback.

また、本実施形態では、処理装置80は、第n制御点における仕上圧延機出側温度の測定値θF,nと、当該第n制御点における仕上圧延機出側温度の計算値Tcal,nと、に基づいて、当該第n制御点における仕上圧延機出側温度の補正量δ(n)を算出する。そして、処理装置80は、当該第n制御点における仕上圧延機出側温度の補正量δ(n)に基づいて、当該第n制御点よりも後端側に位置する第k制御点(k=n+1~N)に対する温度調節装置の操作量zk,jを決定する。したがって、仕上圧延機出側温度を制御点ごとに制御することができる。よって、制御点の設定間隔によって、計算負荷の軽減させることを優先させたり、高精度の制御を実行することを優先させたりすることができる。 In this embodiment, the processing device 80 calculates a correction amount δ (n) of the finish rolling mill outlet temperature at the n-th control point based on the measured value θ F,n of the finish rolling mill outlet temperature at the n-th control point and the calculated value T cal, n of the finish rolling mill outlet temperature at the n-th control point. Then, the processing device 80 determines the operation amount z k,j of the temperature control device for the k-th control point (k = n + 1 to N) located on the rear end side of the n-th control point based on the correction amount δ (n) of the finish rolling mill outlet temperature at the n-th control point. Therefore, the finish rolling mill outlet temperature can be controlled for each control point. Therefore, depending on the setting interval of the control points, it is possible to prioritize reduction of the calculation load or execution of high-precision control.

また、本実施形態では、処理装置80は、圧延材1の第k制御点における粗圧延機出側温度の測定値θR,kに基づいて、当該第k制御点に対する温度調節装置40、51~56の操作量の初期値z(0) k,j(j=1~7)と、当該初期値の操作によって達成される当該第k制御点における仕上圧延機出側温度の計算値の初期値T(0) cal,kと、を算出する。そして、処理装置80は、圧延材1の第n制御点における仕上圧延機出側温度の測定値θF,nが得られると、当該第n制御点における仕上圧延機出側温度の計算値の初期値T(0) cal,nと、当該第n制御点に対する温度調節装置40、51~56の操作量の初期値z(0) n,jと、当該第n制御点に対する温度調節装置40、51~56の操作量の最新値zn,jと、を用いて、当該第n制御点における仕上圧延機出側温度の計算値Tcal,nを算出する。したがって、第n制御点に対する温度調節装置40、51~56の操作量の初期値z(0) n,jに対する修正分を算出すればよいので、仕上圧延機出側温度の予測計算の負荷を低減することができる。 In addition, in this embodiment, based on the measured value θ R,k of the roughing mill exit temperature at the kth control point of the rolled material 1, the processing device 80 calculates an initial value z (0) k,j (j = 1 to 7) of the operation amount of the temperature control devices 40, 51 to 56 for the kth control point, and an initial value T (0) cal,k of the calculated value of the finishing rolling mill exit temperature at the kth control point achieved by manipulating the initial value. Then, when the processing device 80 obtains the measured value θ F,n of the finish rolling mill delivery temperature at the nth control point of the rolled material 1, it calculates the calculated value T cal,n of the finish rolling mill delivery temperature at the nth control point using the initial value T (0) cal,n of the calculated value of the finish rolling mill delivery temperature at the nth control point, the initial values z (0) n,j of the operation amounts of the temperature control devices 40, 51 to 56 for the nth control point, and the latest values z n,j of the operation amounts of the temperature control devices 40, 51 to 56 for the nth control point. Therefore, it is only necessary to calculate the correction amount for the initial value z (0) n,j of the operation amount of the temperature control devices 40, 51 to 56 for the nth control point, and the load of the prediction calculation of the finish rolling mill delivery temperature can be reduced.

以上のように本実施形態におけるFB制御部840で実行されるフィードバック制御は、特許文献2、3に開示されている技術のように、仕上圧延機出側温度の測定値と目標値の偏差に基づいて温度調節装置40、51~56の操作量を修正するのではなく、仕上圧延機出側温度計70の設置位置に到達した第n制御点における仕上圧延機出側温度の測定値θF,nと、(9)式で表される仕上圧延機出側温度の計算値Tcal,nと、基づいて、仕上圧延機出側温度の補正量δ(n)を算出して(δ(n-1)から)更新し、仕上圧延機出側温度の補正量δ(n)を用いて、第n制御点よりも圧延材1の後端側に位置する各制御点に対する各温度調節装置40、51~56の操作量を決定する。各温度調節装置40、51~56の操作量の決定においてフィードフォワード制御と本質的に違う点は、フィードフォワード制御における(1)式のTkが、フィードバック制御では(11)式のように、仕上圧延機出側温度の補正量δ(n)によって、仕上圧延機出側温度の測定値θF,nに合うように補正されていることである。また、フィードバック制御に際し温度調節装置40、51~56の操作量の決定方法はフィードフォワード制御と同様である((2)式~(4)式を参照)。したがって、本実施形態におけるフィードバック制御では、従来からフィードフォワード制御で実施しているように、温度調節装置を上流側から使用することができるので、圧延材1の形状悪化を抑制できる。また、本実施形態の手法は、特許文献2、3に開示されている手法のように、測定値と目標値の偏差をもとにフィードバック制御する手法ではないので、むだ時間の影響を受けることなくフィードバック制御を実行することができ、温度制御の高応答化が可能になる。また、仕上圧延機出側温度が下限温度以上かつ上限温度以下になるように制御する場合に、特許文献2、3に記載のフィードバック制御を適用すると、下限温度と上限温度の間を不感帯として温度偏差を求めることになる。したがって、仕上圧延機出側温度の測定値θF,nが上下限温度を逸脱するまで温度調節装置40、51~56の操作量が変更されず、応答が遅くなるという問題が生じる。これに対し、本実施形態の手法では、仕上タンデム圧延機出側温度が下限温度以上かつ上限温度以下になるように制御する場合でも((3)式を参照)、下限温度と上限温度との間を不感帯にすることなく仕上圧延機出側温度の補正量δ(n)を算出して更新する。したがって、仕上圧延機出側温度の測定値θF,nが上下限温度を逸脱していなくても温度調節装置40、51~56の操作量を変更することができる。 As described above, the feedback control executed by the FB control unit 840 in this embodiment does not correct the operation amount of the temperature adjustment devices 40, 51 to 56 based on the deviation between the measured value and the target value of the finish rolling mill delivery temperature as in the techniques disclosed in Patent Documents 2 and 3, but calculates and updates (from δ (n-1)) the correction amount δ (n) of the finish rolling mill delivery temperature based on the measured value θ F,n of the finish rolling mill delivery temperature at the nth control point reached at the installation position of the finish rolling mill delivery thermometer 70 and the calculated value T cal, n of the finish rolling mill delivery temperature expressed by equation ( 9 ), and uses the correction amount δ (n) of the finish rolling mill delivery temperature to determine the operation amount of each temperature adjustment device 40, 51 to 56 for each control point located on the rear end side of the rolled material 1 from the nth control point. The essential difference between the feedforward control and the method of determining the manipulated variable of each temperature control device 40, 51 to 56 is that T k in equation (1) in the feedforward control is corrected to match the measured value θ F,n of the finish rolling mill outlet temperature by the correction amount δ (n) of the finish rolling mill outlet temperature in the feedback control as in equation (11). In addition, the method of determining the manipulated variable of the temperature control devices 40, 51 to 56 in the feedback control is the same as that in the feedforward control (see equations (2) to (4)). Therefore, in the feedback control in this embodiment, as in the conventional feedforward control, the temperature control device can be used from the upstream side, so that the deterioration of the shape of the rolled material 1 can be suppressed. In addition, the method of this embodiment is not a method of feedback control based on the deviation between the measured value and the target value, as in the methods disclosed in Patent Documents 2 and 3, so that the feedback control can be performed without being affected by dead time, and high response of the temperature control is possible. In addition, when the finishing mill outlet temperature is controlled to be equal to or higher than the lower limit temperature and equal to or lower than the upper limit temperature, if the feedback control described in Patent Documents 2 and 3 is applied, the temperature deviation is obtained with the lower limit temperature and the upper limit temperature as the dead zone. Therefore, the operation amount of the temperature adjustment devices 40, 51 to 56 is not changed until the measured value θ F,n of the finishing mill outlet temperature deviates from the upper and lower limit temperatures, which causes a problem of slow response. In contrast, in the method of the present embodiment, even when the finishing tandem rolling mill outlet temperature is controlled to be equal to or higher than the lower limit temperature and equal to or lower than the upper limit temperature (see formula (3)), the correction amount δ (n) of the finishing mill outlet temperature is calculated and updated without making the lower limit temperature and the upper limit temperature the dead zone. Therefore, even if the measured value θ F,n of the finishing mill outlet temperature does not deviate from the upper and lower limit temperatures, the operation amount of the temperature adjustment devices 40, 51 to 56 can be changed.

<変形例>
本実施形態では、FB制御部840によるフィードバック制御に際し、全ての温度調節装置40、51~56の操作比率xk,jの最適解xopt,k,jを算出して、全ての温度調節装置40、51~56の弁開度zk,jを、当該最適解xopt,k,jに応じた値に変更する場合を例示した。しかしながら、温度調節装置40、51~56のうち、圧延材1の第k制御点が既に通過した温度調節装置の操作量を変更しても、当該第k制御点の温度を変化させることはできない。したがって、第k制御点がまだ通過していない温度調節装置の操作量のみを変更するのが好ましい。このようにする場合、例えば、以下のようにすればよい。本実施形態では、処理装置80には、トラッキング装置30から、圧延材1の各制御点の位置を表すトラッキング情報が与えられている。そこで、操作量決定部843は、トラッキング情報に基づいて、第k制御点が存在する位置よりも下流側D2(圧延材1の先端側)にある温度調節装置を特定する。操作量決定部843は、その中で最上流(圧延材1の最も後端側)に位置する温度調節装置の操作量に対応する操作比率xk,jのjに相当する添字m(k)を算出する。本実施形態では、最上流に位置する温度調節装置が、第1温度調節装置(粗バー冷却装置40)の場合にはm(k)=1となり、第i+1温度調節装置(冷却スプレー装置50+i、i=1~6)の場合には、m(k)=i+1となる。m(k)を用いると、(11)式は、以下の(13)式のように表される。
<Modification>
In this embodiment, in the feedback control by the FB control unit 840, an optimal solution x opt,k, j of the operation ratio x k, j of all the temperature control devices 40, 51 to 56 is calculated, and the valve opening z k,j of all the temperature control devices 40, 51 to 56 is changed to a value corresponding to the optimal solution x opt,k,j . However, even if the operation amount of the temperature control device that has already passed the kth control point of the rolled material 1 among the temperature control devices 40, 51 to 56 is changed, the temperature of the kth control point cannot be changed. Therefore, it is preferable to change only the operation amount of the temperature control device that has not yet passed the kth control point. In this case, for example, the following may be performed. In this embodiment, the processing device 80 is provided with tracking information indicating the position of each control point of the rolled material 1 from the tracking device 30. Therefore, the operation amount determination unit 843 identifies a temperature control device that is downstream D2 (the tip side of the rolled material 1) of the position where the kth control point exists based on the tracking information. The manipulated variable determination unit 843 calculates a subscript m(k) corresponding to j in the manipulated variable ratio x k,j corresponding to the manipulated variable of the temperature control device located at the most upstream position (the rearmost side of the rolled material 1). In this embodiment, when the temperature control device located at the most upstream position is the first temperature control device (coarse bar cooling device 40), m(k)=1, and when the temperature control device located at the most upstream position is the i+1 temperature control device (cooling spray device 50+i, i=1 to 6), m(k)=i+1. When m(k) is used, formula (11) is expressed as the following formula (13).

(13)式において、xk,j(k=n+1~N、j=1~m(k)-1)は、圧延材1の第k制御点が存在する位置よりも上流側D1にある温度調節装置(圧延材1の第k制御点が既に通過した温度調節装置)の操作比率である。操作量決定部843は、圧延材1の第k制御点が存在する位置よりも上流側D1にある温度調節装置の弁開度(操作量)zk,j(k=n+1~N、j=1~m(k)-1)を更新しない。そこで、操作量決定部843は、圧延材1の第k制御点が存在する位置よりも上流側D1にある温度調節装置の操作比率xk,j(k=n+1~N、j=1~m(k)-1)を、当該温度調節装置の弁開度(操作量)の最新値zk,j(k=n+1~N、j=1~m(k)-1)を用いて以下の(14)式で再計算する。一方、xk,j(k=n+1~N、j=m(k)~7)は、圧延材1の第k制御点が存在する位置よりも下流側D2にある温度調節装置(圧延材1の第k制御点がまだ通過していない温度調節装置)の操作比率である。操作量決定部843は、圧延材1の第k制御点が存在する位置よりも下流側にある温度調節装置の操作比率xk,jの最適解xopt,k,j(k=n+1~N、j=m(k)~7)を、数理計画法による最適化問題を解くことにより算出する。その際、操作量決定部843は、圧延材1の第k制御点が存在する位置よりも上流側にある温度調節装置の操作比率xk,j(k=n+1~N、j=1~m(k)-1)を、以下の(14)式で算出される値に固定して定数として扱う。また、不等式制約条件式として、(2)式と(3)式ではなく、(2)式と以下の(15)式とが用いられる。そして、操作量決定部843は、圧延材1の第k制御点が存在する位置よりも下流側D2にある温度調節装置の操作比率xk,jの最適解xopt,k,jを用いて以下の(16)式を解くことにより、圧延材1の第k制御点に対する温度調節装置40、51~56の弁開度zk,j(k=n+1~N、j=m(k)~7)を算出して更新する。なお、圧延材1の第k制御点が全ての温度調節装置40、51~56の設置位置を通過している場合(全ての温度調節装置40、51~56よりも下流側D2にある場合)、m(k)を求めることができない。この場合、操作量決定部843は、第k制御点に対する温度調節装置40、51~56の弁開度zk,j(k=n+1~N、j=1~7)を更新しない。 In equation (13), x k,j (k=n+1 to N, j=1 to m(k)-1) is the operation ratio of a temperature control device (a temperature control device through which the kth control point of the rolled material 1 has already passed) located on the upstream side D1 of the position where the kth control point of the rolled material 1 exists. The operation amount determination unit 843 does not update the valve opening (operation amount) z k,j (k=n+1 to N, j=1 to m(k)-1) of a temperature control device located on the upstream side D1 of the position where the kth control point of the rolled material 1 exists. Therefore, the manipulated variable determination unit 843 recalculates the manipulated variable x k,j (k=n+1 to N, j=1 to m(k)-1) of the temperature control device located upstream D1 of the position where the kth control point of the rolled material 1 is located, using the latest value z k,j (k=n+1 to N, j=1 to m(k)-1) of the valve opening (manipulated variable) of the temperature control device by the following formula (14). On the other hand, x k,j (k=n+1 to N, j=m(k) to 7) is the manipulated variable of the temperature control device located downstream D2 of the position where the kth control point of the rolled material 1 is located (a temperature control device that has not yet passed the kth control point of the rolled material 1). The manipulated variable determination unit 843 calculates an optimal solution x opt,k,j (k = n + 1 to N, j = m(k) to 7) of the operation ratio x k,j of the temperature adjustment device located downstream of the position where the kth control point of the rolled material 1 exists, by solving an optimization problem by mathematical programming. At that time, the manipulated variable determination unit 843 fixes the operation ratio x k,j (k = n + 1 to N, j = 1 to m(k) - 1) of the temperature adjustment device located upstream of the position where the kth control point of the rolled material 1 exists to a value calculated by the following formula (14) and treats it as a constant. In addition, as the inequality constraint condition formula, formula (2) and the following formula (15) are used instead of formula (2) and formula (3). Then, the manipulated variable determination unit 843 calculates and updates the valve openings z k,j (k=n+1 to N, j=m(k) to 7) of the temperature control devices 40, 51 to 56 for the kth control point of the rolled material 1 by solving the following equation (16) using the optimal solution x opt,k,j of the operation ratio x k,j of the temperature control device located downstream D2 of the position where the kth control point of the rolled material 1 is located. Note that, when the kth control point of the rolled material 1 passes through the installation positions of all the temperature control devices 40, 51 to 56 (when it is located downstream D2 of all the temperature control devices 40, 51 to 56), m(k) cannot be obtained. In this case, the manipulated variable determination unit 843 does not update the valve openings z k,j (k=n+1 to N, j=1 to 7) of the temperature control devices 40, 51 to 56 for the kth control point.

このように、処理装置80が、仕上圧延機出側温度の測定値θF,nが得られた制御点よりも圧延材1の後端側に位置する各制御点に対して、当該制御点が存在する位置よりも下流側にある温度調節装置を特定し、当該制御点が存在する位置よりも下流側にある温度調節装置の操作量のみを更新することで、当該制御点における仕上圧延機出側温度に影響を与える温度調節装置のみの操作量を更新可能にする。よって、仕上圧延機出側温度のフィードバック制御の性能を向上させること(例えば、仕上圧延機出側温度が定常状態になるまでの時間を短縮すること、および/または、仕上圧延機出側温度が目標値に近づくことなど)ができる。 In this way, the processing device 80 identifies a temperature control device downstream of the control point at which the measured value θ F,n of the finish rolling mill outlet temperature is obtained for each control point located at the rear end of the rolled material 1, and updates only the operation amount of the temperature control device downstream of the control point, thereby making it possible to update the operation amount of only the temperature control device that affects the finish rolling mill outlet temperature at the control point. This makes it possible to improve the performance of the feedback control of the finish rolling mill outlet temperature (for example, shortening the time until the finish rolling mill outlet temperature reaches a steady state and/or making the finish rolling mill outlet temperature approach a target value).

本実施形態では、FB制御部840(温度算出部841)は、計算負荷を削減するために、FF制御部830で算出された仕上圧延機出側温度の計算値の初期値T(0) cal,nと、各温度調節装置の操作量の初期値z(0) n,jと、最大温度変更可能量ΔTn,j(j=1~7)を用いて仕上圧延機出側温度の計算値Tcal,nを算出する場合を例示した。しかしながら、FB制御部840(温度算出部841)が、圧延材1の第n制御点における粗圧延機出側温度θR,nを取得して、圧延材1の第n制御点における仕上圧延機出側温度の計算値Tcal,nを算出しても良い。 In this embodiment, in order to reduce the calculation load, the FB control unit 840 (temperature calculation unit 841) calculates the calculated value T cal,n of the finishing rolling mill outlet temperature using the initial value T (0) cal,n of the calculated value of the finishing rolling mill outlet temperature calculated by the FF control unit 830, the initial values z (0) n,j of the manipulated variables of each temperature control device, and the maximum temperature changeable amount ΔT n,j ( j = 1 to 7). However, the FB control unit 840 (temperature calculation unit 841) may also acquire the roughing rolling mill outlet temperature θ R,n at the nth control point of the rolled material 1 and calculate the calculated value T cal,n of the finishing rolling mill outlet temperature at the nth control point of the rolled material 1.

<実施例>
次に、実施例を説明する。以下では、本発明の実施例および比較例を具体的に示してより詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
本実施例では、本実施形態で説明した手法でコンピュータシミュレーションした結果を説明する。発明例および比較例のいずれにおいても、仕上圧延機出側温度の下限温度dを860℃、上限温度uを900℃とした。また、粗バーの粗圧延機出側温度のサンプリングピッチを0.5mとし、サンプリングされた各制御点の粗圧延機出側温度を図6に示す粗圧延機出側温度とした。図6の横軸の粗バー先端からの距離は、粗バーの状態における圧延材1の先端から各制御点までの距離を表す。また、フィードバック制御の有無による差を示すために、各制御点の粗圧延機出側温度の測定値θR,kは、コンピュータシミュレーションにより計算される温度よりも10℃高くなるものとした。
<Example>
EXAMPLES Next, examples will be described. Below, the present invention will be described in more detail by specifically showing examples and comparative examples, but the present invention is not limited to the following examples.
In this example, the results of computer simulation using the method described in this embodiment will be described. In both the invention example and the comparative example, the lower limit temperature d of the finishing mill outlet temperature was set to 860 ° C., and the upper limit temperature u was set to 900 ° C. In addition, the sampling pitch of the rough rolling mill outlet temperature of the rough bar was set to 0.5 m, and the rough rolling mill outlet temperature of each sampled control point was set to the rough rolling mill outlet temperature shown in FIG. 6. The distance from the rough bar tip on the horizontal axis of FIG. 6 represents the distance from the tip of the rolled material 1 in the state of the rough bar to each control point. In addition, in order to show the difference due to the presence or absence of feedback control, the measured value θ R,k of the rough rolling mill outlet temperature of each control point was set to be 10 ° C. higher than the temperature calculated by computer simulation.

図7、図8、図9は、それぞれ、比較例1、比較例2、発明例のシミュレーションの条件および結果を示す。図7~図9の(a)の縦軸の仕上圧延速度は、各制御点が圧延スタンドF7を通過する際の仕上タンデム圧延機20の圧延速度(圧延スタンドF7の圧延ロールの周速度)を表す。図7~図9の(a)に示すように、仕上圧延速度は、圧延途中から加速して一定となるパターンとした。図7~図9の(c)~(i)の弁開度は、全開のときを1とし、全閉のときを0(零)とする相対値で表されるものとする。また、図7~図9の(d)、(e)、(f)、(g)、(h)、(i)の縦軸のF1出側スプレー装置、F2出側スプレー装置、F3出側スプレー装置、F4出側スプレー装置、F5出側スプレー装置、F6出側スプレー装置は、それぞれ冷却スプレー装置51、52、53、54、55、56を表す。 Figures 7, 8, and 9 show the simulation conditions and results for Comparative Example 1, Comparative Example 2, and an example of the invention, respectively. The finishing rolling speed on the vertical axis in (a) of Figures 7 to 9 represents the rolling speed (circumferential speed of the rolling rolls of rolling stand F7) of the finishing tandem mill 20 when each control point passes through rolling stand F7. As shown in (a) of Figures 7 to 9, the finishing rolling speed accelerates midway through rolling and then becomes constant. The valve openings in (c) to (i) of Figures 7 to 9 are expressed as relative values, with 1 being fully open and 0 (zero) being fully closed. In addition, the F1 outlet spray device, F2 outlet spray device, F3 outlet spray device, F4 outlet spray device, F5 outlet spray device, and F6 outlet spray device on the vertical axes of (d), (e), (f), (g), (h), and (i) in Figures 7 to 9 represent cooling spray devices 51, 52, 53, 54, 55, and 56, respectively.

従来法の一例である比較例1では、特許文献2のように、各制御点の粗圧延機出側温度の測定値に基づいて各制御点の温度調節装置のフィードフォワード操作量を求める。そして、仕上圧延機出側温度が測定された後は、仕上圧延機出側温度の測定値と目標値の温度偏差を積分して、下流側に位置する温度調節装置から優先するように温度調節装置のフィードバック操作量を求め、フィードフォワード操作量とフィードバック操作量とを加算して温度調節装置の操作量とする。比較例1のコンピュータシミュレーションの結果を図7の(b)~(i)に示す。 In Comparative Example 1, which is an example of a conventional method, as in Patent Document 2, the feedforward operation amount of the temperature control device at each control point is calculated based on the measured value of the roughing mill exit temperature at each control point. Then, after the finishing mill exit temperature is measured, the temperature deviation between the measured value of the finishing mill exit temperature and the target value is integrated to calculate the feedback operation amount of the temperature control device, giving priority to the temperature control device located downstream, and the feedforward operation amount and the feedback operation amount are added together to obtain the operation amount of the temperature control device. The results of the computer simulation of Comparative Example 1 are shown in Figure 7 (b) to (i).

従来法の別の一例である比較例2では、特許文献3のように、仕上圧延機出側温度が測定されるまでは、粗圧延機出側温度の測定値に基づいて上流側に位置する温度調節装置から優先して用いるように温度調節装置の初期操作量をフィードフォワード操作量として求める。そして、仕上圧延機出側温度が測定されると、フィードフォワード操作量をそのときの値に固定する。仕上圧延機出側温度が測定された後は、仕上圧延機出側温度の測定値と目標値の温度偏差を積分して、0(零)でない操作量を出力している温度調節装置の中で最下流に位置する温度調節装置の操作量をフィードバック操作量として、前述したようにして固定したフィードフォワード操作量に加算して温度調節装置の操作量を修正する。比較例2のコンピュータシミュレーションの結果を図8の(b)~(i)に示す。 In Comparative Example 2, which is another example of the conventional method, as in Patent Document 3, the initial operation amount of the temperature control device is determined as a feedforward operation amount so that the temperature control device located upstream is used preferentially based on the measured value of the roughing mill exit temperature until the finishing rolling mill exit temperature is measured. Then, when the finishing rolling mill exit temperature is measured, the feedforward operation amount is fixed to the value at that time. After the finishing rolling mill exit temperature is measured, the temperature deviation between the measured value of the finishing rolling mill exit temperature and the target value is integrated, and the operation amount of the temperature control device located most downstream among the temperature control devices outputting an operation amount other than 0 (zero) is added as a feedback operation amount to the feedforward operation amount fixed as described above to correct the operation amount of the temperature control device. The results of the computer simulation of Comparative Example 2 are shown in (b) to (i) of Figure 8.

発明例では、本実施形態で説明したように、各制御点の粗圧延機出側温度の測定値に基づいて各制御点に対する温度調節装置の操作量の初期値をフィードフォワード操作量として決定する。そして、仕上圧延機出側温度が測定された後は、仕上圧延機出側温度の測定値と仕上圧延機出側温度の計算値とに基づいて仕上圧延機出側温度の補正量を算出し、算出した仕上圧延機出側温度の補正量に基づいて各温度調節装置の操作量をフィードバック操作量としてフィードフォワード操作量と置換する。発明例のコンピュータシミュレーションの結果を図9の(b)~(i)に示す。
図7~図9ではいずれも、仕上圧延機出側温度の測定値を用いた温度調節装置の操作量の変更(すなわち、フィードバック操作量の加算)を実施しない場合を点線で示し、実施した場合を実線で示す。また、横軸の時間は、圧延材1の先端が粗バー冷却装置40の設置位置に到達した時刻を0(零)とする時間である。
In the example of the invention, as described in the present embodiment, the initial value of the operation amount of the temperature control device for each control point is determined as a feedforward operation amount based on the measured value of the roughing mill exit temperature at each control point. Then, after the finishing mill exit temperature is measured, the correction amount of the finishing mill exit temperature is calculated based on the measured value of the finishing mill exit temperature and the calculated value of the finishing mill exit temperature, and the operation amount of each temperature control device is replaced with the feedforward operation amount as a feedback operation amount based on the calculated correction amount of the finishing mill exit temperature. The results of the computer simulation of the example of the invention are shown in (b) to (i) of FIG.
7 to 9, the dotted lines show the case where the manipulated variable of the temperature control device using the measured value of the finish rolling mill delivery temperature (i.e., addition of the feedback manipulated variable) is not performed, and the solid lines show the case where it is performed. The time on the horizontal axis is the time when the tip of the rolled material 1 reaches the installation position of the coarse bar cooling device 40, which is set to 0 (zero).

比較例1では、図7に示すように、(b)の仕上圧延機出側温度の測定値が上限温度の900℃を超えた36.7s以降で、(i)のF6出側スプレー装置、(h)のF5出側スプレー装置、(g)のF4出側スプレー装置の順(冷却スプレー装置56、55、54の順)に弁開度を開方向に変更することにより、(b)の仕上圧延機出側温度の測定値は約52.8sの時点で上下限温度の範囲である860~900℃の範囲内に変更されている。しかしながら、この方法では、下流側の冷却スプレー装置の操作量が大きく修正されるので、圧延材1の形状が悪化する可能性が高い。また、圧延材1の先端が仕上圧延機出側温度計70の設置位置に到達して仕上圧延機出側温度の測定が開始されるのは22.3sの時点であるが、仕上圧延機出側温度の測定値が上限温度の900℃を超える36.7sの時点まで、粗バー冷却装置40の操作量(弁開度)と冷却スプレー装置51~56の操作量(F1~F6出側スプレー装置の弁開度)が変更されないという問題がある。 In Comparative Example 1, as shown in FIG. 7, after 36.7 s when the measured value of the finishing mill exit temperature (b) exceeded the upper limit temperature of 900°C, the valve opening was changed in the opening direction to the F6 exit spray device (i), the F5 exit spray device (h), and the F4 exit spray device (g) (in the order of cooling spray devices 56, 55, and 54). As a result, the measured value of the finishing mill exit temperature (b) was changed to within the range of 860 to 900°C, which is the upper and lower limit temperature range, at approximately 52.8 s. However, with this method, the amount of operation of the downstream cooling spray device is greatly modified, so there is a high possibility that the shape of the rolled material 1 will deteriorate. In addition, the tip of the rolled material 1 reaches the installation position of the finishing mill exit thermometer 70 and measurement of the finishing mill exit temperature begins at 22.3 seconds, but there is a problem in that the operation amount (valve opening) of the coarse bar cooling device 40 and the operation amount (valve opening of the cooling spray devices 51-56) (valve opening of the F1-F6 exit spray devices) are not changed until 36.7 seconds when the measured value of the finishing mill exit temperature exceeds the upper limit temperature of 900°C.

比較例2では、図8に示すように、(b)の仕上圧延機出側温度の測定値が上限温度の900℃を超えた36.7s(A点)以降で、(c)の粗バー冷却装置、(d)のF1出側スプレー装置、(e)のF2出側スプレー装置、(f)のF3出側スプレー装置、(g)のF4出側スプレー装置、(h)のF5出側スプレー装置の順(粗バー冷却装置40、冷却スプレー装置51、52、53、54、55の順)に弁開度を開方向に変更することにより、(b)の仕上圧延機出側温度の測定値は約59.9sの時点で上下限温度の範囲である860~900℃に修正されている。しかしながら、この方法では、フィードバック制御の開始初期に操作量の変更対象としている上流側の冷却調節装置を操作してから、その結果が仕上圧延機出側温度の測定値に現れるまでのむだ時間が非常に大きい。具体的に、(b)の仕上圧延機出側温度の測定値が上限温度の900℃を超えた36.7s(A点)の時点で最初に温度制御が実行される制御点(A点を参照)が、仕上圧延機出側温度計70の設置位置まで移動して(b)の仕上圧延機出側温度の測定値として現れる(B点を参照)までに15.3sも要している(この15.3sの期間はA点からB点までの期間である)。このため、(b)の仕上圧延機出側温度の測定値が上下限温度の範囲である860~900℃になるまでに要する時間が比較例1よりも遅くなっているだけでなく、その後に大きな温度低下が生じている。また、比較例1と同様に、仕上圧延機出側温度の測定値が上限温度の900℃を超える36.7sの時点まで、粗バー冷却装置40の操作量(弁開度)と冷却スプレー装置51~56の操作量(図8の(d)~(i)のF1~F6出側スプレー装置の弁開度)が変更されないという問題がある。 In Comparative Example 2, as shown in FIG. 8, after 36.7 s (point A) when the measured value of the finishing mill exit temperature (b) exceeded the upper limit temperature of 900°C, the valve opening was changed in the opening direction in the order of the rough bar cooling device (c), the F1 exit spray device (d), the F2 exit spray device (e), the F3 exit spray device (f), the F4 exit spray device (g), and the F5 exit spray device (h) (in the order of the rough bar cooling device 40, the cooling spray devices 51, 52, 53, 54, and 55), so that the measured value of the finishing mill exit temperature (b) was corrected to the upper and lower limit temperature range of 860 to 900°C at about 59.9 s. However, with this method, the dead time from when the upstream cooling adjustment device, which is the subject of the change in the manipulated variable at the beginning of feedback control, is operated until the result appears in the measured value of the finishing mill exit temperature is very large. Specifically, the control point (see point A) where temperature control is first performed at the point 36.7 s (point A) when the measured value of the finish rolling mill outlet temperature in (b) exceeds the upper limit temperature of 900°C, takes as long as 15.3 s until it moves to the installation position of the finish rolling mill outlet thermometer 70 and appears as the measured value of the finish rolling mill outlet temperature in (b) (see point B) (this 15.3 s period is the period from point A to point B). For this reason, not only is the time required for the measured value of the finish rolling mill outlet temperature in (b) to reach the upper and lower limit temperature range of 860 to 900°C longer than in Comparative Example 1, but thereafter a large temperature drop occurs. Also, as with Comparative Example 1, there is a problem in that the operation amount (valve opening) of the coarse bar cooling device 40 and the operation amount (valve opening of the F1 to F6 exit spray devices in (d) to (i) of Figure 8) are not changed until 36.7 s when the measured temperature of the exit side of the finishing rolling mill exceeds the upper limit temperature of 900°C.

比較例1、2に対して発明例では、図9に示すように、仕上圧延機出側温度の測定が開始された22.3s以降で、各制御点に対して上流側に位置する温度調節装置から優先して弁開度を開方向に変更する。したがって、図9の(b)の仕上圧延機出側温度の測定値は、圧延材1の全長にわたって上下限温度の範囲である860~900℃に収まっている。なお、発明例との相違をより明確に示すために比較例2においては、比較例1および発明例と異なり、フィードフォワード操作量を固定する場合を例示するが、比較例2においてむだ時間が長くなることはフィードフォワード制御の形態によって変わるものではない。 In contrast to Comparative Examples 1 and 2, in the Example of the Invention, as shown in FIG. 9, after 22.3 s when measurement of the finishing mill exit temperature begins, the valve opening is changed to the open direction, with priority given to the temperature control device located upstream of each control point. Therefore, the measured value of the finishing mill exit temperature in FIG. 9(b) falls within the upper and lower limit temperature range of 860 to 900°C over the entire length of the rolled material 1. Note that in Comparative Example 2, in order to more clearly show the differences from the Example of the Invention, a case in which the feedforward operation amount is fixed is illustrated, unlike Comparative Example 1 and the Example of the Invention, but the fact that the dead time is longer in Comparative Example 2 does not change depending on the form of feedforward control.

このように、発明例では、上流側に位置する温度調節装置から優先して操作量を修正することにより、圧延材の形状悪化を抑制することができる。さらに、むだ時間の影響を受けることなくフィードバック制御を実行することができる。また、仕上圧延機出側温度を上下限温度の範囲内にする場合、仕上圧延機出側温度の測定値が下限温度以上かつ上限温度以下に収まっていても仕上圧延機出側温度の補正量を算出して温度調節装置の操作量を決定し直すことにより、温度制御の高応答化が可能になる。 In this way, in the example of the invention, by giving priority to correcting the operation amount of the temperature adjustment device located upstream, it is possible to suppress deterioration of the shape of the rolled material. Furthermore, feedback control can be executed without being affected by dead time. Also, when the finishing rolling mill outlet temperature is set within the range of upper and lower limit temperatures, even if the measured value of the finishing rolling mill outlet temperature is above the lower limit temperature and below the upper limit temperature, the correction amount for the finishing rolling mill outlet temperature is calculated and the operation amount of the temperature adjustment device is re-determined, thereby enabling high responsiveness of temperature control.

なお、以上説明した本発明の実施形態は、コンピュータがプログラムを実行することによって実現することができる。また、前記プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体及び前記プログラム等のコンピュータプログラムプロダクトも本発明の実施形態として適用することができる。記録媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、CD-ROM、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ROM等を用いることができる。
また、以上説明した本発明の実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
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.
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 圧延材
10 粗圧延機
20 仕上タンデム圧延機
30 トラッキング装置
40 粗バー冷却装置
51~56 冷却スプレー装置
60 粗圧延機出側温度計
70 仕上圧延機出側温度計
80 処理装置
100 圧延設備
810 仕上圧延機出側温度取得部
820 粗圧延機出側温度取得部
830 FF制御部
831 初期値算出部
832 出力部
840 FB制御部
841 温度算出部
842 補正量算出部
843 操作量決定部
844 出力部
D1 上流側
D2 下流側
F1~F7 圧延スタンド
R 搬送路
LIST OF SYMBOLS 1 Rolled material 10 Roughing mill 20 Finishing tandem rolling mill 30 Tracking device 40 Rough bar cooling device 51-56 Cooling spray device 60 Roughing mill exit thermometer 70 Finishing mill exit thermometer 80 Processing device 100 Rolling equipment 810 Finishing mill exit temperature acquisition unit 820 Roughing mill exit temperature acquisition unit 830 FF control unit 831 Initial value calculation unit 832 Output unit 840 FB control unit 841 Temperature calculation unit 842 Correction amount calculation unit 843 Operation amount determination unit 844 Output unit D1 Upstream side D2 Downstream side F1-F7 Rolling stand R Conveyor path

Claims (6)

粗圧延機の出側から仕上圧延機の出側の間を搬送中の圧延材の温度を調節する温度調節装置の操作量を決定する処理装置であって、
前記仕上圧延機の出側における前記圧延材の温度である仕上圧延機出側温度の測定値を取得する仕上圧延機出側温度取得手段と、
前記温度調節装置の操作量の最新値に基づき、前記仕上圧延機出側温度の計算値を算出する温度算出手段と、
前記仕上圧延機出側温度取得手段により取得された前記仕上圧延機出側温度の測定値と、前記温度算出手段により算出された前記仕上圧延機出側温度の計算値と、に基づいて、前記仕上圧延機出側温度の補正量を算出する補正量算出手段と、
前記仕上圧延機出側温度の補正量に基づいて、前記仕上圧延機出側温度の測定値を取得した圧延材に対する前記温度調節装置の操作量を決定する操作量決定手段と、
を備え
前記圧延材の搬送方向に相互に間隔を空けて前記圧延材に対して複数の制御点が設定されており、
前記温度算出手段は、1つの前記制御点における仕上圧延機出側温度の測定値が取得されると、当該制御点における前記仕上圧延機出側温度の計算値を算出し、
前記補正量算出手段は、前記制御点における仕上圧延機出側温度の測定値と、当該制御点における前記仕上圧延機出側温度の計算値と、に基づいて、当該制御点における前記仕上圧延機出側温度の補正量を算出し、
前記操作量決定手段は、前記制御点における前記仕上圧延機出側温度の補正量に基づいて、前記仕上圧延機出側温度の測定位置に存在する前記制御点よりも後端側に位置する全ての前記制御点に対する前記温度調節装置の操作量を決定し、
前記操作量決定手段は、前記仕上圧延機出側温度の測定位置に存在する前記制御点より後端側に位置する全ての前記制御点に対して、当該制御点が存在する位置より下流側にある温度調節装置を特定し、当該制御点が存在する位置より下流側にある温度調節装置の操作量のみを更新する、処理装置。
A processing device that determines an operation amount of a temperature control device that adjusts the temperature of a rolled material being transported between the exit side of a roughing mill and the exit side of a finishing rolling mill,
A finishing mill outlet temperature acquisition means for acquiring a measured value of a finishing mill outlet temperature, which is the temperature of the rolled material at the outlet of the finishing mill;
a temperature calculation means for calculating a calculation value of the finish rolling mill delivery temperature based on the latest value of the operation amount of the temperature control device;
a correction amount calculation means for calculating a correction amount of the finishing rolling mill delivery temperature based on the measured value of the finishing rolling mill delivery temperature acquired by the finishing rolling mill delivery temperature acquisition means and the calculated value of the finishing rolling mill delivery temperature calculated by the temperature calculation means;
an operation amount determining means for determining an operation amount of the temperature control device for the rolled material for which the measured value of the finish rolling mill delivery temperature has been acquired based on the correction amount of the finish rolling mill delivery temperature;
Equipped with
A plurality of control points are set for the rolled material at intervals in a conveying direction of the rolled material,
the temperature calculation means calculates a calculated value of the finish rolling mill delivery temperature at one of the control points when a measured value of the finish rolling mill delivery temperature at the control point is acquired,
the correction amount calculation means calculates a correction amount of the finish rolling mill delivery temperature at the control point based on a measured value of the finish rolling mill delivery temperature at the control point and a calculated value of the finish rolling mill delivery temperature at the control point;
the operation amount determination means determines operation amounts of the temperature control devices for all of the control points located on the rear end side of the control point that is present at the measurement position of the finish rolling mill delivery temperature based on a correction amount of the finish rolling mill delivery temperature at the control point,
The operation amount determination means is a processing device that identifies a temperature control device that is downstream of the position where the control point is located for all of the control points located downstream of the control point that is located at the measurement position of the exit temperature of the finishing rolling mill, and updates only the operation amount of the temperature control device that is downstream of the position where the control point is located .
前記粗圧延機の出側における前記圧延材の温度である粗圧延機出側温度の測定値を取得する粗圧延機出側温度取得手段、
を更に備え、
前記温度算出手段は、前記粗圧延機出側温度取得手段により前記粗圧延機出側温度の測定値が取得された前記圧延材の位置における前記仕上圧延機出側温度の計算値を、前記温度調節装置の操作量の最新値に基づいて算出し、
前記操作量決定手段は、前記仕上圧延機出側温度の補正量で補正された前記仕上圧延機出側温度が所定の温度条件を満たすように、前記温度調節装置の操作量を決定する、請求項1に記載の処理装置。
A roughing mill outlet temperature acquisition means for acquiring a measured value of a roughing mill outlet temperature, which is the temperature of the rolled material at the outlet of the roughing mill;
Further comprising:
The temperature calculation means calculates a calculation value of the finishing rolling mill outlet temperature at a position of the rolling material where the measurement value of the roughing rolling mill outlet temperature is acquired by the roughing rolling mill outlet temperature acquisition means, based on the latest value of the operation amount of the temperature control device;
2. The processing apparatus according to claim 1, wherein the manipulated variable determination means determines the manipulated variable of the temperature adjustment device so that the finish rolling mill delivery temperature corrected by the correction amount of the finish rolling mill delivery temperature satisfies a predetermined temperature condition.
前記粗圧延機の出側における前記圧延材の温度である粗圧延機出側温度の測定値に基づいて、前記制御点に対する前記温度調節装置の操作量の初期値と、当該初期値の操作によって達成される当該制御点における前記仕上圧延機出側温度の計算値の初期値と、を算出する初期値算出手段
をさらに備え、
前記温度算出手段は、前記制御点における前記仕上圧延機出側温度の測定値が得られると、当該制御点における前記仕上圧延機出側温度の計算値の初期値と、当該制御点に対する前記温度調節装置の操作量の初期値と、当該制御点に対する前記温度調節装置の操作量の最新値と、を用いて、当該制御点における前記仕上圧延機出側温度の計算値を算出する、請求項1または2に記載の処理装置。
The method further includes an initial value calculation means for calculating an initial value of an operation amount of the temperature control device for the control point based on a measured value of a roughing mill delivery temperature, which is the temperature of the rolled material at the delivery side of the roughing mill, and an initial value of a calculated value of the finishing rolling mill delivery temperature at the control point achieved by operating the initial value,
3. The processing device according to claim 1, wherein, when a measured value of the finish rolling mill outlet temperature at the control point is obtained, the temperature calculation means calculates a calculated value of the finish rolling mill outlet temperature at the control point using an initial value of the calculated value of the finish rolling mill outlet temperature at the control point, an initial value of the operation amount of the temperature control device for the control point, and a latest value of the operation amount of the temperature control device for the control point.
前記操作量決定手段は、前記仕上圧延機出側温度の補正量で補正された前記仕上圧延機出側温度が、予め設定された下限温度以上かつ上限温度以下になるように、前記温度調節装置の操作量を決定する、請求項1~のいずれか1項に記載の処理装置。 The processing device according to any one of claims 1 to 3, wherein the operation amount determination means determines the operation amount of the temperature adjustment device so that the finish rolling mill delivery temperature corrected by the correction amount of the finish rolling mill delivery temperature becomes equal to or higher than a preset lower limit temperature and equal to or lower than an upper limit temperature. 粗圧延機の出側から仕上圧延機の出側の間を搬送中の圧延材の温度を調節する温度調節装置の操作量を決定する処理方法であって、
前記仕上圧延機の出側における前記圧延材の温度である仕上圧延機出側温度の測定値を取得する仕上圧延機出側温度取得工程と、
前記温度調節装置の操作量の最新値に基づき、前記仕上圧延機出側温度の計算値を算出する温度算出工程と、
前記仕上圧延機出側温度取得工程により取得された前記仕上圧延機出側温度の測定値と、前記温度算出工程により算出された前記仕上圧延機出側温度の計算値と、に基づいて、前記仕上圧延機出側温度の補正量を算出する補正量算出工程と、
前記仕上圧延機出側温度の補正量に基づいて、前記仕上圧延機出側温度の測定値を取得した圧延材に対する前記温度調節装置の操作量を決定する操作量決定工程と、
を備え
前記圧延材の搬送方向に相互に間隔を空けて前記圧延材に対して複数の制御点が設定されており、
前記温度算出工程では、1つの前記制御点における仕上圧延機出側温度の測定値が取得されると、当該制御点における前記仕上圧延機出側温度の計算値を算出し、
前記補正量算出工程では、前記制御点における仕上圧延機出側温度の測定値と、当該制御点における前記仕上圧延機出側温度の計算値と、に基づいて、当該制御点における前記仕上圧延機出側温度の補正量を算出し、
前記操作量決定工程では、前記制御点における前記仕上圧延機出側温度の補正量に基づいて、前記仕上圧延機出側温度の測定位置に存在する前記制御点よりも後端側に位置する全ての前記制御点に対する前記温度調節装置の操作量を決定し、
前記操作量決定工程では、前記仕上圧延機出側温度の測定位置に存在する前記制御点より後端側に位置する全ての前記制御点に対して、当該制御点が存在する位置より下流側にある温度調節装置を特定し、当該制御点が存在する位置より下流側にある温度調節装置の操作量のみを更新する、処理方法。
A processing method for determining an operation amount of a temperature control device that controls a temperature of a rolled material being transported between an exit side of a roughing mill and an exit side of a finishing mill, comprising:
a finishing rolling mill delivery temperature acquisition step of acquiring a measured value of a finishing rolling mill delivery temperature, which is the temperature of the rolled material at the delivery side of the finishing rolling mill;
a temperature calculation step of calculating a calculation value of the finish rolling mill delivery temperature based on the latest value of the operation amount of the temperature control device;
a correction amount calculation step of calculating a correction amount of the finishing rolling mill delivery temperature based on the measured value of the finishing rolling mill delivery temperature acquired in the finishing rolling mill delivery temperature acquisition step and the calculated value of the finishing rolling mill delivery temperature calculated in the temperature calculation step;
an operation amount determination process for determining an operation amount of the temperature control device for the rolled material for which the measured value of the finish rolling mill delivery temperature has been acquired based on the correction amount of the finish rolling mill delivery temperature;
Equipped with
A plurality of control points are set for the rolled material at intervals in a conveying direction of the rolled material,
In the temperature calculation step, when a measured value of a finish rolling mill delivery temperature at one of the control points is acquired, a calculated value of the finish rolling mill delivery temperature at the control point is calculated,
In the correction amount calculation step, a correction amount of the finish rolling mill delivery temperature at the control point is calculated based on a measured value of the finish rolling mill delivery temperature at the control point and a calculated value of the finish rolling mill delivery temperature at the control point,
In the operation amount determination step, an operation amount of the temperature control device is determined for all of the control points located on the rear end side of the control point that is located at a measurement position of the finish rolling mill delivery temperature based on a correction amount of the finish rolling mill delivery temperature at the control point,
In the operation amount determination step, for all of the control points located downstream of the control point at the measurement position of the finishing rolling mill outlet temperature, a temperature control device located downstream of the control point is identified, and only the operation amount of the temperature control device located downstream of the control point is updated .
請求項1~のいずれか1項に記載の処理装置として各手段を機能させるためのプログラム。 A program for causing each of the means to function as the processing device according to any one of claims 1 to 4 .
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