专利名称:热轧机的凸度控制装置以及其控制方法
技术领域:
本发明涉及热轧机的凸度(crown)控制装置以及其控制方法,特别 是涉及在进行往复轧制的斯特克尔轧机(steckel mill)中,适合于使板凸 度沿着钢板的纵向均匀化的凸度控制装置以及其控制方法。
背景技术:
在轧制钢铁板等的轧机的凸度控制中,例如,在特开2001—236102 号公报(段落0006 0007、图1)(专利文献l)中,公开了独立地计算作 为希望的控制量和实际值的差量的第1误差(控制误差)、和作为为了计 算操作量而向控制模式输入的控制指令和实际值的差量的第2误差(模式 误差),再用第1误差和第2误差修正下一次的控制指令的控制方法。
但是,专利文献1所记载的控制方法,是以钢板或板坯单位学习控制 模式的方式,在使用于斯特克尔轧机的凸度控制时,虽然提高了钢板的平 均的凸度精度,但是没有考虑到在钢板内的凸度精度均匀化,因此不能实 现沿着纵向均匀的凸度。
进而,虽然考虑到在钢板的纵向上进行反馈控制使縮小凸度目标值和 凸度计的测定值的偏差,但是由于钢板前端附近的凸度相对于目标值具有 较大的偏差,在反馈控制中不能降低该部分的偏差,因此存在将钢板前端 附近的不适合目标品质的部位较多地切断的问题。
发明内容
因此,本发明的目的是提供一种在被轧制材料内能够实现在纵向上均 匀的凸度的凸度控制装置。
为了解决上述的问题,本发明提供一种凸度控制装置,其包括输出
相对所期望的凸度的作为轧机的目标操作量的第一操作量的配置装置;设 置在轧机的输入侧及/或输出侧的凸度测定装置;将被轧制材料的距轧制方 向的前端规定距离处的凸度作为锁定凸度存储的凸度锁定装置;输出作为 第一操作量的修正量的第一修正量使由凸度测定装置测定的凸度和锁定 凸度的偏差缩小的纵向凸度控制装置;根据第一操作量及第一修正量,输 出作为轧机的操作量的第二操作量的操作量计算装置。
为了解决上述问题,本发明提供一种凸度控制装置,其包括输出相 对被轧制材料的所期望的凸度的作为轧机的目标操作量的第一操作量的 配置装置;设置在轧机的输入侧及/或输出侧的测定被轧制材料的凸度的凸 度测定装置;设定将所测定的凸度锁定定时的锁定定时设定装置,按每一 凸度测定装置根据由锁定定时设定装置设定的定时将被轧制材料的轧制 方向的特定部位的凸度作为锁定凸度而存储的凸度锁定装置;输出作为第 一操作量的修正量的第一修正量使由凸度测定装置测定的凸度和与其相 对应的上述锁定凸度的偏差縮小的纵向凸度控制装置;和根据第一操作量 及第一修正量输出作为轧机的操作量的第二操作量的操作量计算装置。
在热轧机的轧制工序中,能够在钢板的纵向上高精度地使凸度均匀化。
图1是展示第1实施方式的整体构成的图。 图2是展示凸度的说明以及凸度计的构成的图。 图3是说明循环间FF控制装置的动作的流程图。 图4是说明输入侧凸度锁定装置的动作的流程图。 图5是说明输出侧凸度锁定装置的动作的流程图。
图6是展示输入侧(输出侧)纵向凸度控制装置的构成的图。 图7是说明输入侧纵向凸度控制装置的动作的流程图。 图8是说明输出侧纵向凸度控制装置的动作的流程图。
图9是说明控制装置的动作的流程图。
图10是展示第2实施方式的整体构成的图。
图11是说明控制模式调整用数据累积装置以及调整用数据库的构成 的图。
图12是展示存储在各层数据库内的信息的图。
图13是说明控制模式调整装置的动作的流程图。
图14是展示第3实施方式的整体构成的图。
图15是展示第4实施方式的整体构成的图。
图16是说明循环间FF控制装置的动作的流程图。
图17是说明锁定时间设定装置的动作的流程图。
图18是说明锁定时间设定装置的动作的流程图。
图19是说明锁定时间设定装置的动作的流程图。
图20是说明锁定时间设定装置的动作的流程图。
图21是说明锁定时间设定装置的动作的流程图。
图22是说明输入侧纵向凸度控制装置的动作的流程图。
图23是说明输出侧纵向凸度控制装置的动作的流程图。
图24是说明控制装置的动作的流程图。
图25是说明控制模式调整装置的动作的流程图。
具体实施例方式
接着,参照附图详细说明本发明的实施方式。再者,在以下参照的附 图中,同样的标号表示同样的构成元件。 (第1实施方式)
图1是例示本发明的第1实施方式的整体构成的图。在图1中,控制 装置IOO,从作为热轧机的控制对象150接收凸度的信息,并将控制相对
于支承辊161的挠曲力(弯曲力)的控制信号输出给控制对象150。
其次,对本实施方式的控制对象150进行说明。在本实施方式中,控 制对象150是热轧用的斯特克尔轧机,将在前置工序中由某粗轧机生产的 厚度30mm左右的粗材152,用轧机151往复轧制3次 7次左右,生产 2mm 10mm左右的热轧钢板154。以下,将往复轧制的各轧制工序称为 —个循环。
轧制中的钢板153,通过在被缠绕在输入侧巻绕机162和输出侧巻绕 机163上的同时被往复轧制,从而从板的状态渐渐被轧制为较薄。进而, 本实施方式的控制对象150,在轧机151的输入侧以及输出侧,具备测定 钢板153的凸度的输入侧凸度计170以及输出侧凸度计171。
再者,在本实施方式中,采用了 "输入侧"以及"输出侧"这样的用 语,但这是为了相对于控制对象150的轧机151,表示绝对决定的方向而 使用的,将粗材152流向轧机151的方向设为"输入侧",将热轧钢板154 从轧机151流出的方向设为"输出侧"。S卩,不一定与被往复轧制的钢板 153出入轧机151的方向相一致。
其次,利用图2所示的说明凸度的图,说明凸度的定义以及本实施方 式的输入侧(输出侧)凸度计170 (171)的构成,
一般的,所谓的钢板153的凸度,是钢板153的中央的厚度和钢板153 的距离边缘一定距离处的厚度的差,在图2中,如果将凸度设为C,将钢 板153的中央板厚设为hc,将距钢板153的边缘离开规定的距离的板厚设 为he,则用
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来定义。该he的测定点, 一般来说,多设定在钢板153的距边缘的 距离是40mm的部位,但也有设为70mm的部位的情况。
本实施方式的输入侧凸度计170以及输出侧凸度计171,如图2所示, 通过在钢板153的宽方向上排列多个板厚测定装置,从而构成为能够同时 测定钢板153的宽方向的多个测定点201。
根据以这种方式构成的本实施方式的输入侧凸度计170以及输出侧凸
度计171,便可将钢板153的宽方向的板厚同时作为板厚分布而连续地检
测出,并可实时地算出钢板153的凸度。
再者,在实际的斯特克尔轧机的控制装置中,除了凸度、挠曲量之外 还存取很多的信号,但在本实施方式中,为了说明,主要以利用施加给工
作轧辊160的挠曲力来控制板宽方向的厚度分布的情况为例进行说明。在 本实施方式中,由从控制装置100输出给支承辊161的操作量(挠曲量), 加上施加在支承辊161上的挠曲力的目标值。另外输入侧凸度计170以及 输出侧凸度计171,检测轧机151前后的钢板153的凸度,并作为测量值 输出给控制装置100。
其次,适当参照图l,对构成控制装置100的各部分进行详细说明。 (控制模式)
控制模式103,是记述施加在支承辊161上的挠曲量、和由此而得到 的钢板153的凸度的关系的数式,在本实施方式中,作为一例,采用以下 所示的代数式。 (式1)
e h = Ale H + A2 B + A3 P + A4 CRW + A5 CRB +
A6 …(2)
eh=Ch/hc …(3) eH二C應c …(4)
如果说明上述的数式(2)、 (3)、 (4)的各参数,则分别是CH表示 输入侧凸度、Ch表示输出侧凸度、Hc表示输入侧板厚、hc表示输出侧板 厚、B表示挠曲量、P表示轧辊的下压载荷、CRW表示工作轧辊凸度、 CRB表示支承辊凸度、eH表示输入侧凸度比率、eh表示输出侧凸度比 率、A1至A6表示由板厚、板宽、张力等决定的系数。 (配置装置)
配置装置101,以在最终一个循环可得到目标凸度的方式决定各个循 环的目标凸度(以下,称为一览表),在预估了作为下一个循环的控制设 定值的输入侧凸度CH、输入侧板厚Hc、输出侧板厚hc、轧辊的下压载荷
P、工作轧辊凸度CRW、以及支承辊凸度CRB之后,根据由控制模式103 的数式(2)、 (3)、 (4)所给出的挠曲量和输出侧的凸度量的关系,将达 成一览表的挠曲量Bset输出给循环间FF控制装置102 。
再者,本实施方式的配置装置IOI,设成利用控制模式103输出各个 循环中的挠曲量Bset,但例如也可以设为通过预先将表示一览表和挠曲量 的对应关系的图表存储在配置装置101中,参照该图表输出各个循环的挠 曲量Bset。这时,可以不利用控制模式103而输出挠曲量Bset。 (循环间FF控制装置)
本实施方式的控制装置100,将钢板153的后述的规定位置的凸度设 为锁定凸度,进行通过反馈控制以及前馈控制使与该锁定凸度的偏差縮小 的控制。这时,在往复轧制的各个循环中,当锁定凸度和一览表不同时, 就有轧制后的最终的钢板153的凸度和最终一个循环的目标凸度不一致的 情况。为了改善该问题,在本实施方式中,采用具备利用控制模式算出在 下一个循环以后消除锁定凸度和一览表的偏差那样的操作量从而进行修 正的循环间FF (前馈)控制装置102的构成。
在此,例如,图3是说明循环间FF控制装置102的动作的流程图。 参照图3说明循环间FF控制装置102的动作。
首先,循环间FF控制装置102,计算出从后述输入侧凸度锁定装置 111读入的输入侧锁定凸度Crock-e或从输出侧凸度锁定装置121读入的 输出侧锁定凸度Crock-d,和由配置装置101设定的该一个循环的一览表 的偏差ACp (步骤SIOI)。
再者,虽然利用输入侧锁定凸度Crock-e或输出侧锁定凸度Crock-d 计算出偏差ACp,但一般来说,采用输出侧锁定凸度Crock-d。但是,在 输入侧凸度计的精度以及可靠性较高的情况下,也可以采用输入侧锁定凸 度Crock-e。进而,也可以将输入侧锁定凸度Crock-e以及输出侧锁定凸度 Crock-d用规定的比例按比例分配,然后将两者合在一起使用。
其次,循环间FF控制装置102,算出朋/3C (步骤S102)。在此,例 如,如果以将在步骤SIOI算出的偏差ACp在下一个循环中全部消除的情况为例,则朋/3C从数式(2)变为A2/hc。
然后,修正下一个循环的挠曲量Bset (步骤S103)。在此,同样地, 如果以在下一个循环消除全部偏差ACp的情况为例,则挠曲修正量AB
成为
△B=(朋/3C) ACp …(5)
相对于配置装置101输出的挠曲量Bset,循环间FF控制装置102输 出的挠曲量Bo变为
Bo=Bset+ (朋/3C ) ACp …(6)
(输入侧凸度锁定装置)
其次,例如,图4是说明输入侧凸度锁定装置111的动作的流程图。 参照图4说明输入侧凸度锁定装置111的动作。
首先,输入侧凸度锁定装置111,累计距钢板153的前端的距离(步 骤S201)。然后,根据步骤S202的判定处理,检测该累计距离到达规定 值a p的时间,这时读入输入侧凸度接收装置110接收的凸度Cact-e并锁 定(步骤S203)。该被锁定的凸度Cact-e,作为输入侧锁定凸度Crock-e 而存储,并作为该循环期间的输入侧锁定凸度而使用。
再者,由于从钢板153的前端到一定的距离(ap)的凸度,因板的 温度降低等影响而成为适当的凸度,因此除去该范围后定义锁定凸度。 (输出侧凸度锁定装置)
其次,例如,图5是说明输出侧凸度锁定装置121的动作的流程图。 参照图5说明输出侧凸度锁定装置121的动作。
和输入侧凸度锁定装置111同样地,输出侧凸度锁定装置121,累计 到钢板153的前端的距离(步骤S301)。然后,根据步骤S302的判定处 理,检测累计距离到达规定值ap的时间,这时输出侧凸度接收装置120 读入接收的凸度Cact-d并锁定(步骤S303)。该被锁定的凸度Cact-d,作 为输出侧锁定凸度Crock-d被存储,并作为该一个循环之间的输出侧锁定 凸度被使用。
(输入恻纵向凸度控制装置)
图6是例示输入侧纵向凸度控制装置112以及输出侧纵向凸度控制装
置122的构成的图。参照图6说明输入侧纵向凸度控制装置112以及输出 侧纵向凸度控制装置122。
在本实施方式中,由于斯特克尔轧机进行往复轧制,因此存在输入侧 (输出侧)凸度计170 (171)测定轧机的入口侧的凸度的情况和测定出口 侧的凸度的情况。
着眼于这一点,设为在输入侧(输出侧)纵向凸度控制装置112 (122) 上具备控制方式切换装置600的构成,其中控制方式切换装置600,以当 输入侧(输出侧)凸度计170 (171),在轧机的入口侧测定凸度时,输入 侧(输出侧)纵向凸度控制装置112 (122)作为前馈控制装置工作;当输 入侧(输出侧)凸度计170(171)测定轧机的出口侧的凸度时,输入侧(输 出侧)纵向凸度控制装置112 (122)作为反馈控制装置工作的方式切换控 制装置。
输入侧(输出侧)纵向凸度控制装置112 (122)的控制方式切换装置 600,随着后述处理,切换进行反馈控制的凸度FB (反馈)装置601和进 行前馈控制的凸度FF (前馈)装置602。
凸度反馈装置601,由比例元件(Kp) 603和积分要素(Ki/S) 604 构成。然后读入输入侧锁定凸度Crock-e和实测的输入侧凸度Cact-e的偏 差AC1或者输出侧锁定凸度Crock-d和实测的输出侧凸度Cact-d的偏差 AC2,并通过比例积分控制算出上述偏差縮小的挠曲修正量AB1或AB2, 然后输出。
另一方面,在通过控制方式切换装置600选择了凸度FF控制装置602 时,在对AC1或AC2在比例要素605中乘以增益Kf而算出了ABl或A B2之后,由跟踪装置606检测由输入侧凸度接收装置110或输出侧凸度 接收装置120测定了凸度的钢板153的部位到达工作轧辊160的正下方的 情况,在该时刻输出AB1或AB2。因为AB1或AB2-是被逐次计算的, 所以该值就会具有时间延迟地被输出。
在此,例如,图7是说明上述的输入侧纵向凸度控制装置112的动作
的流程图。参照图7说明输入侧纵向凸度控制装置112的动作(适当参照 图6)。
首先,输入侧纵向凸度控制装置112取出该循环的循环次数(步骤
S401)。然后,判定该循环是否为奇数(步骤S402)。
在此,在输入侧的处理中,在是奇数次循环时,因为钢板153是从输 入侧向输出侧被轧制,所以输入侧凸度计170就测定轧制前的凸度。因此 在是奇数次循环的情况下,将控制方式切换装置600切换至凸度FF装置 602侧(步骤403)。
相反,在是偶数次循环时,因为钢板153是从输出侧向输入侧被轧制, 所以输入侧凸度计170就测定轧制后的凸度。因此,将控制方式切换装置 600切换至凸度FB装置601侧(步骤S404)。 (输出侧纵向凸度控制装置)
另外,例如,图8是说明输出侧纵向凸度控制装置122的动作的流程 图。参照图8说明输出侧纵向凸度控制装置122的动作顺序(适当参照图 6)。
输出侧纵向凸度控制装置122的处理顺序,与输入侧纵向凸度控制装 置112基本相同。首先,输出侧纵向凸度控制装置122取出该循环的循环 次数(步骤S501)。然后判定该循环是否为偶数次循环(步骤S502)。
在输出侧的处理中,在是偶数次循环时,因为钢板153是从输出侧向 输入侧被轧制,所以输出侧凸度计171就测定轧制前的凸度。因此在偶数 次循环时,将控制方式切换装置600切换至凸度FF装置602侧(步骤 S503)o
相反,在是奇数次循环时,由于钢板153是从输出侧向输入侧被轧制, 所以输出侧凸度计171就测定轧制后的凸度。因此,将控制方式切换装置 600切换至凸度FB装置601侧(步骤S504)。 (操作量计算装置)
操作量计算装置130,将使从循环间FF控制装置102输入的该循环 的挠曲量BO、输入侧纵向凸度控制装置112及输出侧纵向凸度控制装置
122输出的该循环的实时的挠曲量AB1及AB2相加而得到的该循环的实 时的挠曲量,作为操作量Bref输出给控制对象150。 (控制装置的动作) 接着,例如,图9是说明控制装置100的整体动作的流程图。参照图 9所示的流程图,对由上述各装置构成的控制装置100的整体动作进行说 明。
首先,控制装置100,通过配置装置101,如上述那样为了生产具有 目标的凸度的钢板而决定往复轧制的每个循环的一览表,参照控制模式 103计算出实现该一览表的挠曲量Bset (步骤S601)。
接着,由循环间FF控制装置102,在第二个循环以后,以在下一循 环中能够消除在前一循环中没能满足目标的凸度的值的方式,根据该前一 次的循环的实际修正对应的配置装置101输出的挠曲量Bset,然后输出修 正的挠曲量BO (步骤S602)。
通过该修正,在各循环中所得到的凸度就成为由轧制一览表决定的 值,因此能够将最终的钢板的凸度精度控制为所期望的值。
另外,在本实施方式中,如上所述,虽然是设为以在下一循环中消除 在前一循环中没能满足目标的凸度的值的方式修正挠曲量Bset,但也可以 分散地进行修正直到最后一次循环。
接着,通过输入侧凸度接收装置110,接收输入侧凸度计170的输出, 输入侧凸度锁定装置111,在各个循环的轧机151的输入侧读入钢板153 的距前端规定距离(aP)处的凸度Cact-e,作为输入侧锁定凸度Crock-e 而存储(锁定)(步骤S603)。
同时,通过输出侧凸度接收装置120,接收输出侧凸度计171的输出, 输出侧凸度锁定装置121,在各个循环的轧机151的输出侧,读入距钢板 153的前端规定距离(a P)处的凸度Cact-d,作为输出侧锁定凸度Crock-d 而存储(锁定)(步骤S604)。
接着,由输入侧纵向凸度控制装置112,在输入侧凸度锁定装置111 的锁定成立后,根据输入侧锁定凸度Crock-e和从输入侧凸度接收装置110输出的输入凸度的实测值Cact-e的偏差AC1,输出用于修正挠曲力的修正 量AB1 (步骤S605)。
同样,由输出侧纵向凸度控制装置122,根据偏差AC2,输出用于修 正挠曲力的修正量AB2 (步骤S606)。
另外,在此,输入侧纵向凸度控制装置112以及输出侧纵向凸度控制 装置122的处理,如从图7及图8所示的流程图可知的那样,按照各个循 环相互不同地切换而执行前馈控制和反馈控制。
然后,通过操作量计算装置130,在将循环间FF控制装置102输出 的挠曲量、用于修正挠曲量的挠曲修正量AB1及AB2相加后,输出最终 的挠曲量Bref (步骤S607)。
以上,若根据所说明的本实施方式的控制装置,在轧制的各循环中, 输入侧(输出侧)凸度锁定装置存储钢板前端附近的凸度,输入侧(输出 侧)纵向凸度控制装置取入输入侧(输出侧)锁定凸度和在锁定后取入的 凸度的偏差,进行以使该偏差消失的那样控制挠曲量的纵向的凸度控制直 到该循环结束。其结果,在锁定的时刻以后,纵向的输入侧(输出侧)的 凸度,被控制为接近输入侧(输出侧)锁定凸度的值,钢板的凸度在纵向 上能够均匀化。进而,通过设成具有在宽方向上测定板的形状的形状检测 器的结构,从而即使在冷反转轧制的形状控制中也能够使用。
另外,通过输入侧(输出侧)纵向凸度控制装置的控制方式切换装置, 按轧制方向查验由相同的凸度计得到的信号,从而能够适当地切换作为反 馈控制的反馈量或作为前馈控制的加减计算量而使用的情况。
其结果,根据在轧机的输入侧和输出侧的两侧具备凸度计的本实施方 式的结构,能够以前馈控制无时间延迟地消除锁定凸度和锁定后取入的凸 度的偏差,同时以反馈控制消除剩余的偏差。因此能够高精度地使纵向的 凸度均匀化。
另外,在本实施方式中,采用了在轧机的输入侧及输出侧分别设置凸 度计、凸度接收装置、凸度锁定装置以及纵向凸度控制装置的结构,但是 也可以采用在轧机的输入侧或输出侧的任意一方设置凸度计、凸度接收装
置、凸度锁定装置以及纵向凸度控制装置的结构。
这种情况下,通过根据轧制方向顺次切换前馈控制和反馈控制而实 施,从而能够使钢板的纵向的凸度均匀化。
(第2实施方式)
对本发明的第2实施方式进行说明。本实施方式,是通过在第l实施 方式(参照图l)的控制装置100上添加,从而在轧制工序中利用累积的
各种实际信息,调整控制模式103的机构,以下,对本实施方式的调整机
构及其方法进行详细说明。 .
图IO是例示第二实施形态的整体构成的图。如图10所示,在本实施 方式中,控制对象150的构成与第1实施方式的控制对象150相同,在热 轧工序中,利用从该控制对象150输出的轧制速度、轧制载荷、钢板温度 等实际数据,调整控制模式103。
另外,本实施方式,是通过附加在第l实施方式上而构成的,包含所 有的与第1实施方式相同的构成要素,在图10中,为了说明,仅提取与 控制模式103的调整有关的构成要素进行了显示。进而,在图IO所示的 构成要素中,对与第1实施方式相同的构成要素标以相同的标号,省略其 说明。
下面,对本实施方式的调整机构900的各构成要素进行说明。 (控制模式调整用数据累积装置)
控制模式调整用数据累积装置901,将配置装置101输出的各循环的 一览表、和对应的输入侧锁定凸度以及输出侧锁定凸度发送发送给调整用 数据库902。
进而,将并行地从控制对象150取入的控制对象150的轧制速度、轧 制载荷、钢板温度等实际数据发送给调整用数据库902。 (调整用数据库)
调整用数据库902,是由将从控制模式调整用数据累积装置901发送 来的一览表、锁定凸度、实际数据等,按照每种由控制对象150生成的热
轧的钢板153的种类分类存储的多个层次数据库构成的数据库。
在此,图11表示控制模式调整用数据累积装置901及调整数据库902 的构成例。通常,控制模式103的参数,依据钢板153的钢种等而成为不 同的值。因此,控制模式调整用数据累积装置901,将相对于某轧制取入 的数据的组(以下,称作数据组),例如按照钢种、制造板厚、板宽的不 同进行分类,从而存储在各层数据库IOOI中。
进而,在图12中表示在各层数据库1001中存储的信息的例子。如图 12所示,可知在各层数据库IOOI中,除了在每一往复轧制的轧制工序的 循环中配置装置IOI输出的一览表(一览表凸度)、与其相对应的锁定凸 度、凸度偏差以外,还存储有载荷、折弯机、预估工作辊凸度等,调整控 制模式103所必需的数据。 (控制模式调整装置)
控制模式调整装置903,参照调整用数据库902,抽出调整所必需的 数据,执行控制模式103的调整。
在本实施方式中,为了进行控制模式103的调整,将利用式(2)表 示的控制模式103,改写为下面所示的式(6)的形式,以作为各层的调整 量的Sc为对象执行调整。
e h=Ah hH+A2 'B+A3 'P+A4CRW+A5CRB+A6十S c…(6)
在此,例如,图13是说明控制模式调整装置903的动作的流程图。 参照图13说明控制模式调整装置903的动作顺序(适当参照图10、 11)。
首先,控制模式调整装置903,特定配置装置101输出的一览表、和 与其相对应的锁定凸度的偏差变大的各层(步骤S701)。
然后,在该层次的误差变大之后,以以后的数据为对象,再次将实际 数据输入控制模式103,预估凸度(步骤S702)。
接着,算出在步骤S702输出的凸度的预估值、和与锁定凸度的差量 的数据列,预估Sc的最佳值(步骤S703)。在此,作为最佳值预估法最 简单的是对数据量求平均而与S c相对应的方法,但是为了提高精度也可
以考虑生成专用的函数。例如,可以考虑通过设成包括钢板温度及工作辊 的轧制长度的项的函数,提高Sc的最佳值,提高模式的匹配精度的方法。
然后,利用在步骤S703中得到的S c的最佳值修正控制模式103 (步 骤S704)。即,通过将式(6)的Sc更新成重新算出的值,从而进行使控 制模式103与现在的控制对象150的特性相一致的处理。
以上,根据所说明的本实施方式,因为能够通过调整相对于控制对象 的长期的变化(例如经年变化)追踪控制模式本身,所以能够长时期地将 控制模式的精度维持在一定水平。
(第3实施方式)
对本发明的第3实施方式进行说明。本实施方式是将第2实施方式中 所示的控制模式的调整机构,利用经由通信线路设置在远处的构成要素来 实现的例子。在此,图14是例示第3实施方式的整体构成的图。参照图 14说明本实施方式。
首先,对本实施方式的构成进行说明。如图14所示,本实施方式包 括轧制设备1301,该轧制设备1301包括具有与第1实施方式及第2实 施方式相同的构成的控制对象150以及控制装置IOO;接收从控制装置100 发出的数据组的设备服务器1310;由连接控制装置IOO及设备服务器1310 的例如LAN (local area network)构成的网络1311。
进而,包括数据中心1302,该数据中心1302包括与第2实施方式的 调整用数据库902以及控制模式调整装置903相当的调整用数据库1305 及模式调整装置1306、和接收数据组、发送控制模式103的调整量的中央 服务器1304。
进而,该数据中心1302的中央服务器1304和轧制设备1301的设备 服务器1310,通过作为通信线路的例示的因特网1303而相互连接。
接着,说明本实施方式的动作顺序。在本实施方式中,控制模式103 的修正的顺序,与由第2实施方式的图13所示的流程图表示的顺序基本 相同。
首先,由从控制对象150发送的锁定凸度、控制装置100输出的一览
表、在各循环中控制对象150输出的实际数据等构成的数据组,经由轧制 设备1301内的网络1311而被发送给设备服务器1310。
然后,设备服务器1310经由因特网1303,将该数据组发送给数据中 心1302的中央服务器1304。中央服务器1304将接收的数据组存储在调整 用数据库1305中。
该调整用数据库1305的构成与第2实施方式的控制模式调整用数据 累积装置901 (参照图11)相同。
接着,数据中心1302的模式调整装置1306,利用存储在调整用数据 库1305中的数据,进行作为各层的调整量的S c的计算,将计算结果发送 给设备服务器1310。然后,设备服务器1310实施控制装置100的控制模 式103的修正。
若根据以上所说明的本实施方式,则能够一次进行多个轧制设备的控 制模式的调整。
接着,参照附图对第四 第6实施方式详细进行说明。另外,在以下 所参照的图面中,同一标号表示同一构成要素。
(第4实施方式)
图15是例示本发明的第4实施方式的整体构成的图。在图15中,控 制装置IOO,从作为热轧机的控制对象150取得凸度的信息,将控制对于 支承辊161的挠曲力(弯曲力)的控制信号输出给控制对象150。第4实 施方式中,设有锁定定时设定装置140。另外,仅对与第l实施方式至第 3实施方式不同的部分进行说明,对与第1实施方式至第3实施方式相同 的构成省略部分说明。
在本实施方式中,根据从控制装置100向支承辊161输出的操作量(挠 曲量),施加加载在支承辊161上的挠曲力的目标值。另外,输入侧凸度 计170以及输出侧凸度计171检测轧机151前后的钢板153的凸度,作为 测量值输出给控制装置100。
接着,参照图15对构成控制装置100的各部分进行详细说明。其中, 因为控制模式以及配置装置的动作与第1实施方式至第3实施方式相同, 所以省略说明。
(循环间FF控制装置)
本实施方式的控制装置100,将钢板153的后述的规定位置的凸度设 为锁定凸度,从而进行通过前馈控制以及反馈控制而使其与锁定凸度的偏 差缩小的控制。此时,在往复轧制的各循环中,在锁定凸度与一览表不同 时,有时轧制后的最终的钢板153的凸度就与最终循环的目标凸度不一致。 为了改善该向题,在本实施方式中,设成具有循环间FF (前馈控制)控 制装置102的结构,该循环间FF (前馈控制)控制装置102,是利用控制 模式,算出在下一循环以后将锁定凸度和一览表的偏差消除的那样的操作 量并对其进行修正的循环间FF (前馈控制)控制装置102。
在此,例如,图16是说明循环间FF控制装置102的动作的流程图。 参照图16说明循环间FF控制装置102的动作。
首先,循环间FF控制装置102,算出从后述的输入侧凸度锁定装置 111取入的输入侧锁定凸度Crock-e或从输出侧凸度锁定装置121取入的 输出侧锁定凸度Crock-d,和与由配置装置101设定的该循环的一览表的 偏差ACp (步骤S31)。
另夕卜,虽然是利用输入侧锁定凸度Crock-e或输出侧锁定凸度Crock-d 算出偏差ACp,但一般地,使用输出侧锁定凸度Crock-d。但是,在输入 侧凸度计170的精度以及可靠性高的情况下,也可以使用输入侧锁定凸度 Crock-e。进而,也可以将输入侧锁定凸度Crock-e以及输出侧锁定凸度 Crock-d按规定的比例分割,将两者搭配使用。
其次,循环间FF控制装置102,算出朋/dC (步骤S32)。在此,例 如,若以将在步骤SIOI中算出的偏差ACp在下一循环中全部消除的情况 为例,则朋/3C,从式(2)成为A2/hc。
并且,修正下一循环的挠曲量Bset (步骤S33)。在此,同样地,若以 在下一循环中将所有偏差ACp消除的情况为例,则挠曲修正量AB,如已经说明过的式(5)那样, ,
<formula>formula see original document page 28</formula>
与配置装置101输出的挠曲量Bset相对,循环间FF控制装置102输 出的挠曲量B0,同样如已经说明的式(6)那样, B0=Bset+ (朋/3C)' ACp,
(锁定定时设定装置)
图17至图21是说明锁定定时设定装置140的各种各样的动作例的流 程图。参照图17至图21,说明锁定定时设定装置140的动作例。
图17所示的流程图,是着眼距线圈前端的距离输出锁定定时的情况 下的动作例。此时,例如,可通过对检测工作辊160的旋转速度而得到的 轧制速度进行积分,计算距线圈前端的距离。
若说明输出锁定定时的顺序,则首先,锁定定时设定装置140,通过 如上述那样对轧制速度进行积分,从而积分算出距离线圈前端的距离(步 骤S41)。然后,判断该距离线圈前端的距离是否达到规定值ap (步骤
S42),在成为规定值ap的定时,将指示锁定定时的信号输出给输入侧凸 度锁定装置111以及输出侧凸度锁定装置121 (步骤S43)。
在此,到距钢板153的前端一定的距离(本动作例中设定为规定值a p)的凸度,会因为板的温度降低等的影响而成为相对于目标值误差较大 的凸度,因此排除该范围而定义锁定凸度。
其次,图18所示的流程图,是着眼凸度的偏差而输出锁定定时的情 况的动作例。
若对输出锁定定时的顺序进行说明,则首先,锁定定时设定装置140, 算出由配置装置101决定的在该次循环中依据一览表设定的目标凸度 Cset、和由输入侧凸度计170或输出侧凸度计171检测的轧制后的钢板153 的凸度(在轧制方向从输入侧到输出侧的情况下为Cact-e、在从输出侧到 输入侧的情况下为Cact-d)的偏差的绝对值(步骤S51)。然后,判定该偏 差的绝对值是否比预先决定的值小ACrock (步骤S52),在比A Crock小 的定时,将指示锁定定时的信号输出给输入侧凸度锁定装置111以及输出
侧凸度锁定装置121 (步骤S53)。
在此,规定的偏差ACrock,被设定为能够实现线圈的最终的目标凸 度的值。即,考虑挠曲力的限制值,在以后的循环的轧制中,渐渐接近各 循环的目标凸度值,只要将在最终循环的轧制后能够实现目标凸度的偏差 设为该循环的A Crock而设定即可。
这样的偏差A Crock,例如可如以下那样算出。
首先,判定检测中的凸度是否比该循环的目标凸度大。然后在大的情 况下,分别将检测凸度代入式(2)的eH,将挠曲力的最大值代入B,将 依据一览表设定的载荷代入P,将工作辊凸度代入CRW,并且将支承辊的 凸度值代入CRB,求取eh。接着,在余下的循环次数中进行将该算出的 e h代入e H进行同样的计算的动作,从而就能够计算出最终所得到的凸 度值。将该值比目标值小的定时设为锁定定时。
另外,在检测中的凸度比该循环的目标凸度小的情况下,将挠曲力的 最小值代入式(2)而进行同样的处理,将比目标值大的定时作为锁定定 时。作为代入B的值,可以以更可靠地实现目标凸度为目的,相对于挠曲 力的最大值或最小值具有安全系数的值代入而进行计算。
进而,在各循环的轧制中,只要在由本来的一览表设定的该循环的与 目标值的偏差能够在后一循环中修正的范围内进行锁定,则该循环的与目 标的偏差就能够在后步的循环以后的轧制中消除,就能够在轧制后的线圈 中实现最终的目标凸度。
将这样的目标凸度和锁定凸度的偏差,作为能够补偿的凸度偏差A Crock,可以着眼该ACrock而设定凸度的锁定定时。通过以这样的定时锁 定凸度,能够提高纵向的凸度平坦度,并且,能够提高线圈整体的凸度精 度。
由此,在本动作例中,与图17所示的着眼距线圈前端的距离而设定 锁定定时的情况相比具有容易在轧制的线圈上实现目标凸度的优点。另 外,在本动作例中,虽然是检测偏差的绝对值比预先设定的值ACrock小 的定时而设定锁定定时,但是也可以在偏差的绝对值比ACrock小的状态
持续经过一定时间以上的情况下,实现设定锁定定时等,着眼凸度偏差的 绝对值的锁定定时的设定的各种动作例。
进而,着眼偏差的符号改变△ Crock的值也很容易。g卩,也可以在偏 差为正时,在偏差的绝对值比A (Crock) p小的定时,另夕卜,在偏差为负 时,在偏差的绝对值比A (Crock) n小的定时,设定锁定定时。这样的设 定,由于具有在弯曲量的上下限值上分别不同的制约等理由,所以在以后 的循环中能够消除的凸度偏差,在根据偏差的符号而不同的情况下比较有 效。
其次,图19所示的流程图,是着眼轧制速度而输出锁定定时的情况 下的动作例。此时,例如,可检测工作辊160的旋转速度而测量轧制速度。 对输出锁定定时的顺序进行说明,首先,锁定定时设定装置140,从 工作辊160的旋转速度检测轧制速度(步骤S61)。然后,判定轧制速度是 否到达预先设定的值Vrock (步骤S62),在到达Vrock的定时,将指示锁 定定时的信号输出给输入侧凸度锁定装置111和输出侧凸度锁定装置121 (步骤S63)。
在此,轧制速度,在刚刚咬入钢板153之后为较小的值,然后加速到 一定速度,因此具有如下优点,§卩,能够与着眼距线圈前端的距离而设定 锁定定时的情况得到同样的效果,并且如果在压制速度稳定之后设定锁定 定时,则可进行伴随稳定的锁定凸度的纵向的凸度控制。
另外,在本动作例中,虽然是检测轧制速度比预先设定的值Vrock大 的定时而设定锁定定时,但是可以在轧制速度比Vrock大的状态持续经过 一定时间以上的情况下,设定锁定定时等,实现着眼轧制速度的锁定定时 的设定的各种各样的动作例。
图20所示的流程图是着眼轧制载荷而输出锁定定时的情况的动作例。 此时,在工作辊160或支承辊161上设置有未图示的测定轧制载荷的传感 器,能够测定对钢板153的轧制载荷。
若对输出锁定定时的顺序进行说明,首先,锁定定时设定装置140通 过检测轧制载荷的传感器检测轧制载荷(步骤S71)。并且,判定该测定的
轧制载荷是否比预先设定的值Prock小(步骤S72),在比Prock小的定时, 将指示锁定定时的信号输出给输入侧凸度锁定装置111以及输出侧凸度锁 定装置121 (步骤S73)。
在此,压制载荷,在刚刚咬入钢板153之后为较大的值,然后,稳定 为规定的值,进而因反馈控制的结果而变化,所以,根据本动作例,具有 如下的优点,即,能够获得与着眼距线圈前端的距离设定锁定定时的情况 同样的效果,并且只要在轧制载荷稳定后设定锁定定时,就可以进行伴随 稳定的锁定凸度的纵向的凸度控制。
另外,在本动作例中,虽然是检测轧制载荷比预先设定的值Prock小 的定时而核对锁定定时,但可以在轧制载荷比Prock小的状态经过一定时 间以上的情况下,设定锁定定时等,实现着眼于轧制载荷的锁定定时的设 定的各种各样的动作例。
图21所示的流程图,是着眼挠曲量而输出锁定定时的情况下的动作 例。此时,设置有测定挠曲量的传感器。
首先,锁定定时设定装置140,由传感器检测挠曲量(步骤S81)。然 后判定挠曲量是否小于预先设定的值Brock (步骤S82),在比Brock小的 定时,将指示锁定定时的信号输出该输入侧凸度锁定装置111以及输出侧 凸度锁定装置121 (步骤S83)。
在此,挠曲量,在刚刚咬入钢板153之后为较大的值,然后稳定为规 定的值,因此,根据本动作例,能够具有以下优点,即,能够获得与着眼 距线圈前端的距离设定锁定定时的情况同样的效果,并且只要在挠曲量稳 定后设定锁定定时,就可以进行伴随稳定的锁定凸度的纵向的凸度控制。
另外,在本动作例中,虽然是检测挠曲量比预先设定的值Brock小的 定时而设定锁定定时,但也可以在挠曲量比Brock小的状态经过一定时间 以上的情况下,设定锁定定时等,实现着眼于挠曲量的锁定定时的设定的 各种各样的动作例。
以上,在所说明的锁定定时设定装置140的动作例子中,是着眼于特 定的状态量的变化来设定锁定定时,但也可以着眼于多个状态量的变化来
设定锁定定时。例如,可以在凸度偏差的绝对值、轧制载荷以及轧制速度 的至少一个满足规定的条件的情况下,设定锁定定时等,以简单的逻辑添
加来实现各种各样的动作例。 (输入侧凸度锁定装置) 在输入侧凸度锁定装置111接收到锁定定时设定装置140根据图17 至图21所示的步骤输出的指示锁定定时的信息时候,此时取入从输入侧
凸度接收装置110接收到的凸度Cact-e进行锁定。该锁定的凸度Cact-e, 作为输入侧锁定凸度Crock-e而被存储,作为该循环的期间的输入侧锁定 凸度而使用。
(输出侧凸度锁定装置)
在输出侧凸度锁定装置121,与输入侧凸度锁定装置111同样地,接 收到锁定定时设定装置140输出的指示锁定定时的信息时,此时,取入从 输出侧凸度接收装置120接收到的凸度Cact-d进行锁定。该锁定的凸度 Cact-d,作为输入侧锁定凸度Crock-d而被存储,作为该循环的期间的输 入侧锁定凸度而使用。
(输入侧纵向凸度控制装置)
虽然与第1实施方式以及第3实施方式中的说明重复,但是仍然参照 图9说明输入侧纵向凸度控制装置112以及输出侧纵向凸度控制装置122。
在本实施方式中,因为斯特克尔轧机进行往复轧制,所以输入侧(输 出侧)凸度计170 (171)有测定轧机的入口侧的凸度的情况和测定出口侧 的凸度的情况。
着眼于这一点,设成在输入侧(输出侧)纵向凸度控制装置112 (122) 上具备控制方式切换装置600的结构,该控制方式切换机构600以如下方 式切换控制装置,即,在输入侧(输出侧)凸度计170 (171)以轧机的入口 侧测定凸度的情况下,输入侧(输出侧)纵向凸度控制装置112 (122)作 为前馈控制装置而工作,在输入侧(输出侧)凸度计170 (171)测定轧机 的出口侧的凸度的情况下,输入侧(输出侧)纵向凸度控制装置112 (122) 作为反馈控制装置而工作。
输入侧(输出侧)纵向凸度控制装置U2 (122)的控制方式切换装置
600,根据后述的处理,切换进行反馈控制的凸度FB (反馈)装置601和 进行前馈控制的凸度FF (前馈)装置602。
凸度FB装置601,有比例要素(Kp) 603和积分要素(Ki/S) 604构 成。并且取入输入侧锁定凸度Crock-e和实测的输入侧凸度Cact-e的偏差 △ Cl,或输出侧锁定凸度Crock-d和实测的输出侧凸度Cact-d的偏差△ C2, 根据比例积分控制计算出使其縮小那样的弯曲修正量AB1或AB2并输 出。
另一方面,在通过控制方式切换装置600选择了凸度FF装置602时, 相对于AC1或AC2以比例要素605乘上增益Kf算出AB1或AB2,然后 在输入侧凸度接收装置110或输出侧凸度接收装置120中,由追踪装置606 检测测量凸度的钢板153的部位是否到达了工作辊160的正下方,在该定 时输出AB1或AB2。 AB1或AB2因为是逐次计算的,所以该值就会具 有时间延迟地输出。
在此,例如,图22是说明上述的输入侧纵向凸度控制装置112的动 作的流程图。参照图7说明输入侧纵向凸度控制装置112的动作(适当参 照图9)。
首先,输入侧纵向凸度控制装置112取出该循环的循环次数(步骤 S1401)。接着判定该循环是否为奇数次循环(步骤S1402)。
在此,在输入侧的处理中,在为奇数次循环时,因为钢板153是从输 入侧向输出侧被轧制,所以输入侧凸度计170测定轧制前的凸度。因此, 在奇数次循环的情况下,将控制方式切换装置600切换至凸度FF装置602 侧(步骤S1403)。
相反,在为偶数次循环的情况下,因为钢板153是从输出侧向输入侧 进行轧制,所以输入侧凸度计170就测定轧制后的凸度。因此,将控制方 式切换装置600切换至凸度FB装置601侧(步骤S1404) (输出侧纵向凸度控制装置)
另外,例如,图23是说明输出侧纵向凸度控制装置122的动作的流程图。参照图23说明输出侧纵向凸度控制装置122的动作(适当参照图9)。
输出侧纵向凸度控制装置122的动作步骤与输入侧纵向控制装置112 基本相同。首先,输出侧纵向控制装置122取出该循环的循环次数(步骤 S1411),然后判定该循环是否为偶数次循环(步骤S1412)。
在输出侧的处理中,在为偶数次循环时,因为钢板153为从输出侧向 输入侧进行轧制,所以输出侧凸度计171就测定轧制前的凸度。因此,在 偶数次循环的情况下,将控制方式切换装置600切换至凸度FF装置602 侧(步骤S1413)。
相反,在为奇数次循环的情况下,因为钢板153为从输出侧向输入侧 被轧制,所以输出侧凸度计171就测定轧制后的凸度。因此,将控制方式 切换装置600切换至凸度FB装置601侧(步骤S1414)。 (操作量计算装置)
操作量计算装置130,将从循环间FF控制装置102输出的该循环的 挠曲量B0、和输入侧纵向凸度控制装置112以及输出侧纵向凸度控制装 置122输出的该循环的实时的挠曲量,作为操作量Bref输出给控制对象 150。
(控制装置的动作)
接着,例如,图24是说明控制装置100的整体动作的流程图。参照 图24所示的流程图,对由上述各装置构成的控制装置100的整体动作进 行说明(适当参照图1)。
首先,控制装置100,由配置装置101,决定往复轧制的每一循环的 一览表,以便如前述那样生产具有目标凸度的钢板153,参照控制模式103, 计算出实现该一览表的挠曲量Bset (步骤S1421)。
接着,通过循环间FF控制装置102,以能够在2次循环以后,将在 前一循环中不能满足目标的凸度的值,在后一循环中消除的方式,根据该 前次的循环的实际结果修正对应的配置装置101输出的挠曲量Bset,输出 修正后的挠曲量BO (步骤S1422)。
为了通过该修正,使得在各循环中所得到的凸度成为由轧制一览表设
定的值,从而能够将最终的钢板的凸度精度控制为所期望的值。
另外,在本实施方式中,如上述的那样,以能够在后一循环中将在前
一循环中无法满足目标的凸度的值消除的方式,修正挠曲量Bset,但也可
以分散地进行修正直到最终的一次循环。
接着,通过锁定定时设定装置140,设定凸度的锁定定时,在该设定 的定时,输入侧凸度接收装置110,接收输入侧凸度计170的输出,在各 个循环的轧机151的输入侧,例如,在距离线圈前端规定距离(ap)的 部位,读入凸度Cact-e,作为输入侧锁定凸度Crock-e而存储(锁定)(步 骤S1423)。
同时,在锁定定时设定装置140被设定的定时,输出侧凸度接收装置 120接收输出侧凸度计171的输出,在各个循环的轧机151的输出侧,读 入钢板153的距离前端规定距离(ap)处的凸度Cact-d,作为输出侧锁 定凸度Crock-d而存储(锁定)(步骤S1424)。
然后,通过输入侧纵向凸度控制装置112,在输入侧凸度锁定装置111 的锁定成立后,根据输入侧锁定凸度Crock-e和由输入侧凸度接收装置llO 输出的输入侧凸度的实测值Cact-e的偏差AC1,输出用于修正挠曲力的修 正量AB1 (步骤S1425)。
同样地,通过输出侧纵向凸度控制装置122,根据偏差AC2,输出用 于修正挠曲力的修正量AB2 (步骤S1426)。
另外,在此,输入侧纵向凸度控制装置112以及输出侧纵向凸度控制 装置122中的处理,如从图22以及图23所示的流程图可知的那样,前馈 控制和反馈控制,按照在每一循环相互不同的方式进行切换而执行。
并且,通过操作量计算装置130,在将循环间FF控制装置102输出 的挠曲量和用于修正挠曲量的弯曲修正量AB1以及AB2相加之后,输出 最终的挠曲量Bref (步骤S1427)。
以上,根据所说明的本实施方式的控制装置,在轧制的各循环中,输 入侧(输出侧)凸度锁定装置存储钢板前端附近的凸度,输入侧(输出侧) 纵向凸度控制装置取入输入侧(输出侧)锁定凸度和锁定后取入的凸度的 偏差,进行控制挠曲量的纵向的凸度控制,直到该循环结束,以消除该偏 差的方式。其结果,在锁定定时以后,纵向的输入侧(输出侧)的凸度被 控制为接近输入侧(输出侧)锁定凸度的值,能够使钢板的凸度在纵向上 均匀化。进而,通过设为具备在宽向上测定板的形状的形状检测器,所以 即便在逆动冷轧制的形状控制中也可以使用。
另外,可以通过输入侧(输出侧)纵向凸度控制装置的控制方式切换 装置,将从同一凸度计得到的信号,着眼轧制方向适当地切换而作为反馈 控制的反馈量或前馈控制的加减量而使用。
其结果,通过在轧机的输入侧和输出侧的两方具备凸度计的本实施形 态的构成,能够由前馈控制无时间延迟地消除锁定凸度和在锁定后取入的 凸度的偏差,同时可将残余的偏差由反馈控制消除。因此能够将纵向的凸 度高精度地均匀化。
另外,在本实施方式中,设为在轧机的输入侧以及输出侧分别设置 凸度计、凸度接收装置、凸度锁定装置以及纵向凸度控制装置的构成,但 是也可以设为在轧机的输入侧或输出侧的任意一方设置凸度计、凸度接收 装置、凸度锁定装置以及纵向凸度控制装置的结构。
这种情况下,通过对应轧制方向顺次切换实施前馈控制和反馈控制, 从而能够将钢板的纵向的凸度均匀化。
(第5实施方式)
作为本发明的第5实施方式,通过附加在已经说明的第2实施方式(参 照图15)的控制装置100上,从而可形成利用在轧制工序中继续的各种各
样的实际信息来调整控制模式103的机构。对本实施方式的调整机构以及
该方法进行详细说明。
作为图13,因为例示了第2实施方式的整体构成,所以省略详细说明。 对于参照了图13的第2实施方式的调整机构900的各构成要素也是 同样的。
在此,例如,图25是说明控制模式调整装置903的动作的流程图。
参照图25说明控制模式调整装置903的动作步骤(适当参照图13、 14)。 首先,控制模式调整装置903,特定配置装置IOI输出的一览表和与 其相对应锁定凸度的偏差变大的层的区别(步骤S1461)。
并且,这些各层的误差变大后,以以后的数据为对象,再次将实际数 据输入给控制模式103,预估凸度(步骤S1462)。
然后,算出由步骤S1463输出的凸度的预估值和锁定凸度的差量的数 据列,预估Sc的最佳值(步骤S1463),在此,作为最佳值预估法,最简 单的是对数据列进行平均而与Sc相对应方法,但是为了提高精度,也可 以考虑生成专用的函数。例如,可以考虑通过设成包含钢板温度或工作辊 的轧制长度的各项的函数,提高Sc的最佳值,提高模式的匹配的精度的 方法。
并且,利用在步骤S1463中所得到的Sc的最佳值修正控制模式103 (步骤S1464)。即,通过将式子(6)的Sc更新为重新计算的值,从而 进行使控制模式103与现在的控制对象150的特性相匹配的处理。
以上,根据所说明的本实施方式,因为能够通过调整而相对于控制对 象的长期的变化(例如经年变化)追踪控制模式本身,所以能够长期地将 控制模式的精度维持在一定水准。
(第6实施方式)
对本发明的第6实施方式进行说明。本实施方式,是利用经由通信线 路远程设置的构成要素来实施第5实施方式中所示的控制模式的调整机构 的例子。在此,图17是与第3实施方式的整体结构的例示相同的,因此 省略详细说明。
如图17所示,含有轧制设备1301,其包括真有与第1实施方式以及 第2实施方式相同的构成的控制对象150以及控制装置1,接收从控制装 置100发出的数据组的设备服务器1310,和连接控制装置100以及设备服 务器1310的、例如由LAN (local area network)构成的网络1311。
进而,包括数据中心1302,其具备与第2实施方式(参照图13)的 调整用数据库902以及控制模式调整装置903相当的调整用数据库1305 以及模式调整装置1306,和接收数据组、发送控制模式103的调整量的中 心服务器1304。
进而,该数据中心1302的中心服务器1304和轧制设备1301的设备 服务器1310,通过作为通信线路的例示的因特网1303相互连接。
根据以上所说明的本实施方式,能够统一进行多个轧制设备的控制模 式的调整。
权利要求
1.一种凸度控制装置,其用于控制轧机的操作量,其特征在于,包括配置装置,其输出与被轧制材料的所期望的凸度相对的作为上述轧机的目标操作量的第一操作量;凸度锁定装置,其由设置在上述轧机的输入侧及/或输出侧的测定被轧制材料的凸度的凸度测定装置取得上述被轧制材料的距轧制方向的前端规定距离处的凸度,而存储为锁定凸度;纵向凸度控制装置,其输出作为上述操作量的修正量的第一修正量使由上述凸度测定装置测定的凸度和与其相对应的上述锁定凸度的偏差缩小;以及操作量计算装置,其根据上述第一操作量及上述第一修正量,输出作为上述轧机的操作量的第二操作量。
2. —种凸度控制装置,它是控制轧机的操作量的凸度控制装置,其 特征在于,包括配置装置,其输出与被轧制材料的所期望的凸度相对的作为上述轧机 的目标操作量的第一操作量;输入侧凸度锁定装置,其由上述轧机的输入侧的测定上述被轧制材料 的凸度的输入侧凸度测定装置取得上述被轧制材料的距轧制方向的前端 规定距离处的凸度,而存储为输入侧锁定凸度;输入侧纵向凸度控制装置,其输出作为上述第一操作量的修正量的第 一修正量使上述输入侧凸度测定装置测定的凸度和上述输入侧锁定凸度 的偏差縮小;以及操作量计算装置,其根据上述第一操作量及上述第一修正量,输出作 为上述轧机的操作量的第二操作量。
3. 如权利要求2所述的凸度控制装置,其特征在于, 上述被轧制材料被往复轧制,上述配置装置,算出与上述被轧制材料的所期望的凸度相对的往复轧 制的各循环中的上述轧机的目标操作量,作为上述第一操作量输出, 上述输入侧纵向凸度控制装置,包括 进行反馈控制的输入侧反馈控制装置; 进行前馈控制的输入侧前馈控制装置; 根据上述被轧制材料的轧制方向,切换上述输入侧反馈控制装置和上 述输入侧前馈控制装置的输入侧控制方式切换装置。
4. 一种凸度控制装置,其用于控制轧机的操作量,其特征在于,包括配置装置,其输出与被轧制材料的所期望的凸度相对的作为上述轧机的目标操作量的第一操作量;输出侧凸度锁定装置,其由上述轧机的输出侧的测定被轧制材料的凸 度的输出侧凸度测定装置取得上述被轧制材料的距轧制方向前端规定距离处的凸度,而存储为输出侧锁定凸度;输出侧纵向凸度控制装置,其输出作为上述第一操作量的修正量的第 一修正量使上述输出侧锁定凸度和上述输出侧凸度测定装置测定的凸度 的偏差缩小;以及操作量计算装置,其根据上述第一操作量及上述第一修正量,输出作 为上述轧机的操作量的第二操作量。
5. 如权利要求4所述的凸度控制装置,其特征在于, 上述被轧制材料被往复轧制,上述配置装置,算出与上述被轧制材料的所期望的凸度相对的往复轧 制的各循环中的目标操作量,作为上述第一操作量输出, 上述输出侧纵向凸度控制装置,包括进行反馈控制的输出侧反馈控制装置;进行前馈控制的输出侧前馈控制装置;根据上述被轧制材料的轧制方向,切换上述输出侧反馈控制装置和 上述输出侧前馈控制装置的输出侧控制方式切换装置。
6. —种凸度控制装置,其用来控制轧机的操作量,其特征在于,包括配置装置,其输出与被轧制材料的所期望的凸度相对的作为上述轧机 的目标操作量的第一操作量;输入侧凸度锁定装置,其将上述被轧制材料的距轧制方向的前端规定 距离处的凸度,由上述轧机的输入侧的测定上述被轧制材料的凸度的输入侧凸度测定装置取得而作为输入侧锁定凸度存储;输入侧纵向凸度控制装置,其输出作为上述第一操作量的修正量的第 一修正量使上述输入侧锁定凸度和上述输入侧凸度测定装置测定的凸度的偏差縮小;输出侧凸度锁定装置,其由上述轧机的输出侧的测定上述被轧制材料 的凸度的输出侧凸度测定装置取得上述被轧制材料的距轧制方向的前端 规定距离处的凸度,而存储为输出侧锁定凸度;输出侧纵向凸度控制装置,其取入上述输出侧锁定凸度和上述输出侧 凸度测定装置测定的凸度的偏差,输出使该偏差縮小的作为上述第一操作 量的修正量的第二修正量;以及操作量计算装置,其根据上述第一操作量、上述第一修正量以及上述 第二修正量,输出作为上述轧机的操作量的第二操作量。
7. 如权利要求6所述的凸度控制装置,其特征在于 上述被轧制材料被往复轧制,上述配置装置,算出与上述被轧制材料的所期望的凸度相对的往复轧 制的各循环的目标操作量而作为上述第一操作量而输出, 上述输入侧纵向凸度控制装置包括进行反馈控制的输入侧反馈控制装置;进行前馈控制的输入侧前馈控制装置;根据上述被轧制材料的轧制方向,切换上述输入侧反馈控制装置和 上述输入侧前馈控制装置的输入侧控制方式切换装置; 上述输出侧纵向凸度控制装置包括-进行反馈控制的输出侧反馈控制装置;进行前馈控制的输出侧前馈控制装置;和根据上述被轧制材料的轧制方向,切换上述输出侧反馈控制装置和 上述输出侧前馈控制装置的输出侧控制方式切换装置的输出侧控制方式 切换装置。
8. 如权利要求3所述的凸度控制装置,其特征在于,还包括进行消 除由往复轧制的该循环的上述第一操作量实现的目标凸度、和上述输入侧 锁定凸度或上述输出侧锁定凸度的偏差的修正,作为下一循环的上述第一 操作量而输出的循环间前馈控制装置。
9. 如权利要求1所述的凸度控制装置,其特征在于,上述凸度控制 装置,还包括记载轧机的操作量和与其相对的被轧制材料的凸度的关系的 控制模式,上述配置装置,利用上述控制模式算出与所期望的凸度相对的第一操
10. 如权利要求9所述的凸度控制装置,其特征在于,上述输入侧凸 度测定装置及/或输出侧凸度测定装置,是通过将在上述被轧制材料的宽向 上固定的2个或其以上的板厚测定装置并排而构成的。
11. 如权利要求10所述的热轧机的控制装置,其特征在于,包括 控制模式调整用数据累积装置,其在轧制的每一循环中,将包含实际数据、上述目标凸度、上述输入侧锁定凸度或上述输出侧锁定凸度的数据 组,按照包含上述被轧制材料的钢种、板厚、板宽的不同层次存储,上述 实际数据包含与轧制时的条件以及被轧制材料的物理性质相关的信息;调整用数据库,其通过上述控制模式调整用数据累积装置,将上述数 据组按不同层次存储;控制模式调整装置,其利用存储在上述调整用数据累积装置中的数据 组,变更上述控制模式的参数使目标凸度和上述输入侧锁定凸度或上述输 出侧锁定凸度的偏差縮小。
12. 如权利要求11所述的凸度控制装置,其特征在于,上述调整用 数据库以及上述控制模式调整装置、和上述控制模式调整用数据累积装 置,通过通信线路相互连接。
13. —种凸度控制方法,它是进行往复轧制的轧机的凸度控制方法, 其特征在于,具备在配置装置中,算出与被轧制材料的所期望的凸度相对的、在往复轧制的各循环中的作为上述轧机的目标操作量的第一操作量的步骤;利用设置在上述轧机的输入侧的输入侧凸度计,在输入侧凸度锁定装 置中,测定上述被轧制材料的距轧制方向前端规定的距离处的凸度,存储为输入侧锁定凸度的步骤;在输入侧纵向凸度控制装置中,在上述被轧制材料从上述轧机的输入 侧向输出侧被轧制时,利用反馈控制,在从输出侧向输入侧被轧制时,利 用前馈控制,输出上述第一操作量的修正量使上述输入侧锁定凸度和上述 输入侧凸度测定装置所测定的凸度的偏差縮小的步骤,在操作量计算装置中,根据上述第一操作量及上述修正量输出作为上 述轧机的操作量的第二操作量的步骤。
14. 一种凸度控制方法,它是进行往复轧制的轧机的凸度控制方法, 其特征在于,包括在配置装置中,算出与被轧制材料的所期望的凸度相对的、在往复轧 制的各循环中的作为上述轧机的目标操作量的第一操作量的步骤;利用设置在上述轧机的输出侧的输出侧凸度计,在输出侧凸度锁定装 置中,测定上述被轧制材料的距轧制方向的前端规定距离处的凸度,作为 输出侧锁定凸度而存储的步骤;在输出侧纵向凸度控制装置中,在上述被轧制材料为从上述轧机的输 入侧向输出侧被轧制时利用前馈控制,在从输出侧向输入侧被轧制时利用 反馈控制,输出上述第一操作量的修正量使上述输出侧锁定凸度和上述输 出侧凸度测定装置所测定的凸度的偏差縮小的步骤;以及在操作量计算装置中,根据上述第一操作量及上述修正量输出作为上 述轧机的操作量的第二操作量的步骤。
15. —种凸度控制方法,它是进行往复轧制的轧机的凸度控制方法, 其特征在于,包括在配置装置中,算出与被轧制材料的所期望的凸度相对的、在往复轧 制的各循环中的作为上述轧机的目标操作量的第一操作量的步骤;利用设置在上述轧机的输入侧的输入侧凸度计,在输入侧凸度锁定装 置中,测定上述被轧制材料的距轧制方向前端规定距离处的凸度,作为输 入侧锁定凸度而存储的步骤;利用设置在上述轧机的输出侧的输出侧凸度计,在输出侧凸度测定装 置中,测定上述被轧制材料的距轧制方向前端规定距离处的凸度,作为输出侧锁定凸度而存储的步骤;在输入侧纵向凸度控制装置中,在上述被轧制材料被从上述轧机的输 入侧向输出侧轧制时利用反馈控制,在从输出侧向输入侧被轧制时利用前 馈控制,输出作为上述第一操作量的修正量使上述输入侧锁定凸度和上述 输入侧凸度测定装置所测定的凸度的偏差縮小的步骤;在输出侧纵向凸度控制装置中,取入上述输出侧锁定凸度和上述输出 侧凸度测定装置所测定的凸度的偏差,在上述被压制材料被从上述轧机的 输入侧向输出侧轧制时利用前馈控制,在从输出侧向输入侧被轧制时利用 反馈控制,输出作为使该偏差縮小的上述第一操作量的修正量的第二修正 量的步骤;在操作量计算装置中,根据上述第一操作量、上述第一修正量以及上 述第二修正量,输出作为上述轧机的操作量的第二修正量的步骤。
16. 如权利要求13所述的凸度控制方法,其特征在于,上述配置装 置,禾l」用记载了上述轧机的操作量和与其相对的被轧制材料的凸度的关系 的控制模式,算出上述第一操作量。
17. —种凸度控制装置,其用来控制轧机的操作量,其特征在于,具备配置装置,其输出与被轧制材料的所期望的凸度相对的、作为上述轧 机的目标操作量的第一操作量;凸度测定装置,其设置在轧机的输入侧及/或输出侧,用于测定被轧制材料的凸度;锁定定时设定装置,其设定锁定所测定的凸度的定时;凸度锁定装置,其按每一上述凸度测定装置,根据由上述锁定定时设 定装置设定的定时,将上述被轧制材料的轧制方向的特定部位的凸度作为 输入侧及/或输出侧的锁定凸度而存储;纵向凸度控制装置,其按每一上述凸度测定装置,输出作为上述第一 操作量的修正量的第一修正量使上述凸度测定装置所测定的凸度和与其 相对应的上述锁定凸度的偏差縮小;操作量计算装置,其根据上述第一操作量及上述第一修正量,输出作 为上述轧机的操作量的第二操作量。
18. 如权利要求17所述的凸度控制装置,其特征在于 上述被轧制材料被往复轧制;上述配置装置,算出与上述被轧制材料的所期望的凸度相对的、往复 轧制的各循环中的上述轧机的目标操作量,作为上述第一操作量而输出; 上述纵向凸度控制装置,具备进行反馈控制的反馈控制装置;进行前馈控制的前馈控制装置;根据上述被轧制材料的轧制方向,切换上述反馈控制装置和上述前 馈控制装置的控制方式切换装置。
19. 如权利要求18所述的凸度控制装置,其特征在于,还包括进 行消除由往复轧制的该循环的上述第一操作量实现的目标凸度、和上述输 入侧及/或输出侧的锁定凸度的偏差的修正,作为在下一循环中的上述第一 操作量而输出的循环间前馈控制装置。
20. 如权利要求19所述的凸度控制装置,其特征在于,上述凸度控 制装置,还包括记载上述轧机的操作量、和与其相对的被轧制材料的凸度 的关系的控制模式; 上述配置装置,利用上述控制模式算出与所期望的凸度相对的上述第 一操作量。
21. 如权利要求20所述的凸度控制装置,其特征在于包括 控制模式调整用数据累积装置,其在上述往复轧制的每一循环中,按照包含上述被轧制材料的钢种、板厚、板宽的不同层次,存储包含实际数 据、上述目标凸度、上述输入侧及/或输出侧的锁定凸度的数据组,上述实 际数据包含有与轧制时的条件及被轧制材料的物理性质有关的信息;调整用数据库,其根据上述控制模式调整用数据累积装置,按不同层次存储上述数据组;控制模式调整装置,其利用存储在上述调整用数据库中的数据组,变 更上述控制模式的参数使目标凸度、和上述输入侧及/或输出侧的锁定凸度 的偏差縮小。
22. 如权利要求21所述的凸度控制装置,其特征在于,上述调整用 数据库以及上述控制模式调整装置、和上述控制模式调整用数据累积装 置,经由通信线路而连接。
23. 如权利要求17 22中的任意一项所述的凸度控制装置,其特征 在于,上述锁定定时设定装置,算出被轧制材料的上述所期望的凸度和在 上述凸度测定装置中检测出的轧制后的被轧制材料的凸度的偏差,根据该 偏差设定锁定定时。
24. 如权利要求17 22中的任意一项所述的凸度控制装置,其特征 在于,上述锁定定时设定装置,算出被轧制材料的上述所期望的凸度和在 上述凸度测定装置中检测出的轧制后的被轧制材料的凸度的偏差,作为锁 定的定时而对该偏差的绝对值为规定值以下的定时进行设定。
25. 如权利要求17所述的凸度控制装置,其特征在于,上述轧机, 是连接多个支架的多级式的串联轧机或以单一支架进行往复轧制的可逆 式斯特克尔轧机;上述锁定定时设定装置,算出在以后的轧制中能够补偿的凸度的偏 差、和被轧制材料的上述所期望的凸度以及由上述凸度测定装置检测出的 轧制后的被轧制材料的凸度的偏差,根据该两个偏差的比较设定锁定定 时。
26. 如权利要求17所述的凸度控制装置,其特征在于,上述凸度控 制装置具备检测轧制载荷的装置,上述锁定定时设定装置根据上述轧制载 荷的变化来设定锁定定时。
27. 如权利要求17所述的凸度控制装置,其特征在于,上述凸度控 制装置具备检测轧制载荷的装置,上述锁定定时设定装置,作为锁定的定 时对上述轧制载荷的值为规定的值以下的定时进行设定。
28. 如权利要求17所述的凸度控制装置,其特征在于,上述凸度控 制装置具备检测轧制速度的装置,上述锁定定时设定装置根据上述轧制速 度的变化设定锁定定时。
29. 如权利要求17所述的凸度控制装置,其特征在于,上述凸度控 制装置具备检测轧制速度的装置,上述锁定定时设定装置作为锁定的定时 对上述轧制速度比规定的值大的定时进行设定。
30. 如权利要求17所述的凸度控制装置,其特征在于,上述锁定定 时设定装置,根据上述轧机的上述第二操作量的变化设定锁定定时。
31. 如权利要求17所述的凸度控制装置,上述轧机的操作量是控制 轧制辊的弯曲的挠曲量。
32. —种凸度控制方法,它是进行往复轧制的轧机的凸度控制方法, 其特征在于,包括-在配置装置中,算出与被轧制材料的所期望的凸度相对的、在往复轧 制的各循环中作为上述轧机的目标操作量的第一操作量的步骤; 在锁定定时设定装置中,设定锁定凸度的定时的步骤; 利用设置在上述轧机的输入侧的凸度计,在凸度锁定装置中,以由上 述锁定定时设定装置设定的定时测定凸度,并作为输入侧锁定凸度进行存 储的步骤;在纵向凸度控制装置中,在上述被轧制材料从上述轧机的输入侧向输 出侧被轧制时利用反馈控制,在从输出侧向输入侧被轧制时利用前馈控 制,输出上述第一操作量的修正量使上述输入侧锁定凸度和上述输入侧凸度测定装置所测定到的凸度的偏差縮小的步骤;在操作量计算装置中,根据上述第一操作量及上述修正量输出作为上 述轧机的操作量的第二操作量的步骤。
33. 如权利要求32所述的凸度控制方法,其特征在于,上述锁定定 时设定装置,算出被轧制材料的上述所期望的凸度、和在上述凸度计中检 测出的凸度的偏差,根据该偏差的值设定锁定定时。
34. 如权利要求32所述的凸度控制方法,其特征在于,上述轧机, 是连接多个支架的多级式的串联轧机或以单一支架进行往复轧制的可逆 式斯特克尔轧机;上述锁定定时设定装置,算出在以后的轧制中能够补偿的凸度偏差、 和被轧制材料的所期望的凸度及由上述凸度计所检测的凸度的偏差,根据 该两个偏差的比较设定锁定定时。
35. 如权利要求32所述的凸度控制方法,其特征在于,上述锁定定 时设定装置,根据在检测轧制载荷的装置中所检测出的轧制载荷的变化来 设定锁定定时。
36. 如权利要求32所述的凸度控制方法,其特征在于,上述锁定定 时设定装置,根据在检测轧制速度的装置中所检测出的轧制速度的变化设 定锁定定时。
37. 如权利要求32所述的凸度控制方法,其特征在于,上述锁定定 时设定装置,根据上述轧机的上述第二操作量的变化来设定锁定定时。
全文摘要
本发明提供一种能够在被轧制材料内在纵向上实现均匀的凸度的凸度控制装置以及其控制方法。该凸度控制装置(100),包括输出与所期望的凸度相对的作为轧机(151)的目标操作量的第一操作量的配置装置(101);设置在轧机(151)的前后的凸度测定装置(170、171);将距被轧制材料(153)的轧制方向的前端规定距离处的凸度作为锁定凸度存储的凸度锁定装置(111、121);输出第一操作量的修正量使由凸度测定装置(170、171)测定的凸度和锁定凸度的偏差缩小的纵向凸度控制装置(112、122);根据第一操作量及修正量,输出作为轧机(151)的操作量的第二操作量的操作量计算装置。
文档编号B21B37/28GK101185943SQ20071019428
公开日2008年5月28日 申请日期2005年7月8日 优先权日2004年7月9日
发明者鹿山昌宏 申请人:株式会社日立制作所