(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被圧延材を圧延する複数の圧延ローラと、２つの圧延ローラの中間にあって被圧延材を油圧で支持し、その被圧延材にかかる張力を制御するルーパと、を備えた熱間タンデム圧延機において、前記ルーパを駆動する油圧制御装置の圧力指令値を演算して出力する被圧延材張力制御装置であって、
前記ルーパの油圧シリンダ内の油圧を取得する圧力検知部と、
前記ルーパが被圧延材から受ける荷重を取得する荷重検知部と、
前記油圧制御装置へ出力する圧力指令値を演算する圧力指令演算部と、
前記荷重検知部により得られた荷重検出値を用いて、前記圧力指令値の補正量を演算する第１圧力指令補正部と、
前記圧力検知部により得られた圧力検出値と前記第１圧力指令補正部により演算された補正量との相関関係を学習する圧力指令補正量学習部と、
前記圧力検出値と前記圧力指令補正量学習部で学習した相関関係を用いて、前記圧力指令値の補正量を演算する第２圧力指令補正部と、
前記第１圧力指令補正部で演算した補正量と前記第２圧力指令補正部で演算した補正量とを切替えて、前記圧力指令演算部へ送信する補正量切替部と、
を備えたこと
を特徴とする被圧延材張力制御装置。
【請求項２】
前記圧力指令補正量学習部は、
前記圧力検出値と前記第１の圧力指令補正部によって演算された前記圧力指令値の補正量との相関関係を表す関係式の係数を抽出する相関抽出部と、
前記抽出した関係式の係数を蓄積する相関蓄積部と、
前記蓄積した関係式の係数を学習し、前記圧力検出値から前記圧力指令値の補正量を導出する関係式を算出する相関算出部と、
を含んで構成されること
を特徴とする請求項１に記載の被圧延材張力制御装置。
【請求項３】
前記補正量切替部は、
前記第１圧力指令補正部によって演算された圧力指令値の補正量と前記第２圧力指令補正部によって演算された圧力指令値の補正量との差分に基づき、前記荷重検知部によって得られた荷重検出値が正常であるか否かを判定し、
前記荷重検出値が正常であった場合には、前記第１圧力指令補正部によって演算された圧力指令値の補正量を前記圧力指令演算部へ送信し、
前記荷重検出値が正常でなかった場合には、前記第２圧力指令補正部によって演算された圧力指令値の補正量を前記圧力指令演算部へ送信すること
を特徴とする請求項１に記載の被圧延材張力制御装置。
【請求項４】
前記補正量切替部は、
前記圧力検出値に基づいて演算された張力値と前記荷重検出値に基づいて演算された張力値との差分に基づき、前記荷重検知部によって得られた荷重検出値が正常であるか否かを判定し、
前記荷重検出値が正常であった場合には、前記第１圧力指令補正部によって演算された圧力指令値の補正量を前記圧力指令演算部へ送信し、
前記荷重検出値が正常でなかった場合には、前記第２圧力指令補正部によって演算された圧力指令値の補正量を前記圧力指令演算部へ送信すること
を特徴とする請求項１に記載の被圧延材張力制御装置。
【請求項５】
被圧延材を圧延する複数の圧延ローラと、２つの圧延ローラの中間にあって被圧延材を油圧で支持して、その被圧延材にかかる張力を制御するルーパと、前記ルーパを駆動する油圧制御装置の圧力指令値を演算して出力する被圧延材張力制御装置と、を備えた熱間タンデム圧延機における被圧延材張力制御方法であって、
前記被圧延材張力制御装置は、
前記ルーパの油圧シリンダ内の油圧を取得する圧力検知処理と、
前記ルーパが被圧延材から受ける荷重を取得する荷重検知処理と、
前記油圧制御装置へ出力する圧力指令値を演算する圧力指令演算処理と、
前記荷重検知処理で得られた荷重検出値を用いて、前記圧力指令値の補正量を演算する第１圧力指令補正処理と、
前記圧力検知部により得られた圧力検出値と前記第１圧力指令補正部により演算された補正量との相関関係を学習する圧力指令補正量学習処理と、
前記圧力検出値と前記圧力指令補正量学習部で学習した相関関係を用いて、前記圧力指令値の補正量を演算する第２圧力指令補正処理と、
前記第１圧力指令補正部で演算した補正量と前記第２圧力指令補正部で演算した補正量とを切替えて、前記圧力指令演算部へ送信する補正量切替処理と、
を実行すること
を特徴とする被圧延材張力制御方法。
【請求項６】
被圧延材を圧延する複数の圧延ローラと、２つの圧延ローラの中間にあって被圧延材を油圧で支持して、その被圧延材にかかる張力を制御するルーパと、前記ルーパを駆動する油圧制御装置の圧力指令値を演算して出力する被圧延材張力制御装置と、を備えた熱間タンデム圧延機であって、
前記被圧延材張力制御装置は、
前記ルーパの油圧シリンダ内の油圧を取得する圧力検知部と、
前記ルーパが被圧延材から受ける荷重を取得する荷重検知部と、
前記油圧制御装置へ出力する圧力指令値を演算する圧力指令演算部と、
前記荷重検知部により得られた荷重検出値を用いて、前記圧力指令値の補正量を演算する第１圧力指令補正部と、
前記圧力検知部により得られた圧力検出値と前記第１圧力指令補正部により演算された補正量との相関関係を学習する圧力指令補正量学習部と、
前記圧力検出値と前記圧力指令補正量学習部で学習した相関関係を用いて、前記圧力指令値の補正量を演算する第２圧力指令補正部と、
前記第１圧力指令補正部で演算した補正量と前記第２圧力指令補正部で演算した補正量とを切替えて、前記圧力指令演算部へ送信する補正量切替部と、
を備えたこと
を特徴とする熱間タンデム圧延機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被圧延材の張力を制御する被圧延材張力制御装置、被圧延材張力制御方法および被圧延材張力制御装置を備えた熱間タンデム圧延機に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋼板などの被圧延材を圧延する熱間タンデム圧延機において、圧延中の被圧延材にかかる張力を一定に保つことは、圧延機の稼働の安定化を図り、また、被圧延材の製品品質を維持する上で極めて重要である。そこで、熱間タンデム圧延機では、被圧延材にかかる張力を一定に保つために、２つの圧延ロール設置位置の中間位置にルーパと呼ばれる機器が設置されている。ルーパは、２つの圧延ロール設置位置の中間位置で、被圧延材を支持するローラを有しており、そのローラを上下させることによって、被圧延材にかかる張力を調節する。
【０００３】
被圧延材にかかる張力を制御するためには、その張力を検出する必要があるが、その張力を直接検出する検出器は存在しない。そのため、被圧延材にかかる張力は、被圧延材からルーパが受ける荷重を検出する荷重検出器や、ルーパ油圧駆動装置の圧力を検出する圧力検出器などから得られる検出値を演算することによって求められている。
【０００４】
一般に、ルーパに取り付けられている荷重検出器から得られる検出値は、被圧延材にかかる張力を演算するための検出値として、良好な精度を有している。ところが、その荷重検出器は、約１０００℃という高温の被圧延材の近傍で、しかも、ロール冷却や被圧延材冷却などの水が多用される環境に設置されるため、故障したり、動作異常が生じたりすることが多かった。
【０００５】
一方、ルーパ油圧駆動装置の圧力検出器やルーパ電動駆動装置の電流検出器は、荷重検出器よりも高温の被圧延材から離れた位置に設置されるため、故障や動作異常が生じることは少ない。しかしながら、これらの検出器の場合、被圧延材にかかる張力以外に、ルーパ油圧駆動装置やルーパ電動駆動装置が動作する際に生じる動作圧力を併せて検出する。そのため、被圧延材にかかる張力のみを精度よく検出することが難しい。
【０００６】
従って、従来、被圧延材にかかる張力を取得するには、故障や動作異常が生じやすい荷重検出器を用いるか、十分な精度が得られないルーパ油圧駆動装置の圧力検出器やルーパ電動駆動装置の電流検出器を用いるしかなかった。
【０００７】
特許文献１には、この問題に対する一つの解決策が開示されている。特許文献１によれば、その圧延材張力検出装置は、ルーパ電動駆動機の電流値を用いて被圧延材にかかる張力を演算する第１張力演算器と、ルーパの荷重検出器の検出値を用いて被圧延材にかかる張力を演算する第２張力演算器と、その入力に第１張力演算器からの出力および第２張力演算器からの出力が接続された信号切替器と、を備え、その信号切替器は、第１張力演算器からの張力信号と第２張力演算器からの張力信号とを、適宜、切り替えて張力制御装置へ送信する。
【０００８】
従って、特許文献１に記載の圧延材張力検出装置は、例えば、ルーパの荷重検出器が故障し、第２張力演算器の演算に用いられる荷重検出器の検出値が得られない場合であっても、第１張力演算器の演算結果を張力制御装置へ送信することができる。その結果、張力制御装置は、被圧延材にかかる張力の制御を継続して行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平１−２３７０１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１に記載の圧延材張力検出装置では、２つの張力演算器でそれぞれ用いられている検出器の精度や性能が異なるため、２つの張力演算器で演算した張力同じになるとは限らない。そのため、２つの張力演算器で演算した張力に差異があった場合に、例えば、荷重検出器などで故障や異常が生じ、信号切替器が張力制御装置へ送信する信号を、第２張力演算器の演算結果から第１張力演算器の演算結果へと切り替えると、張力制御装置における制御入力信号が急に変化することになり、張力制御が不安定になる可能性がある。
【００１１】
そこで、本発明は、被圧延材の張力制御に用いられる制御入力信号が切り替えられても張力制御を安定して行うことが可能な被圧延材張力制御装置、被圧延材張力制御方法および熱間タンデム圧延機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る被圧延材張力制御装置は、被圧延材を圧延する複数の圧延ローラと、２つの圧延ローラの中間にあって被圧延材を油圧で支持し、その被圧延材にかかる張力を制御するルーパと、を備えた熱間タンデム圧延機で用いられ、そのルーパを駆動する油圧制御装置の圧力指令値を演算して出力するものであるが、その被圧延材張力制御装置が、ルーパの油圧シリンダ内の油圧を取得する圧力検知部と、ルーパが被圧延材から受ける荷重を取得する荷重検知部と、前記油圧制御装置へ出力する圧力指令値を演算する圧力指令演算部と、前記荷重検知部により得られた荷重検出値を用いて、圧力指令値の補正量を演算する第１圧力指令補正部と、前記圧力検知部により得られた圧力検出値と前記第１圧力指令補正部により演算された補正量との相関関係を学習する圧力指令補正量学習部と、圧力検出値と前記圧力指令補正量学習部で学習した相関関係を用いて、圧力指令値の補正量を演算する第２圧力指令補正部と、前記第１圧力指令補正部で演算した補正量と前記第２圧力指令補正部で演算した補正量とを切替えて、前記圧力指令演算部へ送信する補正量切替部と、を備えたことを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る被圧延材張力制御装置は、圧力指令補正量学習部を有し、その圧力指令補正量学習部が、圧力検知部により取得された圧力検出値と第１圧力指令補正部で演算された荷重検出値に基づく圧力指令値の補正量との相関関係を表す関係式の係数を学習している。従って、被圧延材張力制御装置は、荷重検出部により正常な荷重検出値が取得できなくなった場合でも、第１圧力指令補正部で演算された補正量の代わりに、その学習された相関関係に基づく圧力指令値の補正量を用いて、圧力指令値の補正を継続して行うことができる。そして、その切り替え後の補正量は、もとの第１圧力指令補正部で演算された補正量との相関がとられているため、切り替え時の補正量の変化量は小さい。よって、補正量の切り替え時に、ルーパに対する制御出力量が大きく変化することはないので、被圧延材の張力制御を安定して行うことができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、被圧延材の張力制御に用いられる制御入力信号が切り替えられても安定した張力制御を連続して行うことが可能な被圧延材張力制御装置、被圧延材張力制御方法および熱間タンデム圧延機が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係る被圧延材張力制御装置およびその被圧延材張力制御装置を備えた熱間タンデム圧延機の構成の例を示した図。
【図２】本発明の実施形態に係る被圧延材張力制御装置の第１圧力指令補正部における演算処理の処理フローの例を示した図。
【図３】本発明の実施形態に係る被圧延材張力制御装置の第２圧力指令補正部における第１圧力指令値補正量演算処理の処理フローの例を示した図。
【図４】本発明の実施形態に係る被圧延材張力制御装置の張力設定値学習部における張力設定値学習処理の処理フローの例を示した図。
【図５】本発明の実施形態に係る被圧延材張力制御装置の圧力指令補正量学習部における圧力検出値と第１圧力指令値補正量との相関を表す関係式の係数を学習する処理の処理フローの例を示した図。
【図６】本発明の実施形態に係る被圧延材張力制御装置の補正量切替部における圧力指令値補正量の切替処理の処理フローの例を示した図。
【図７】本発明の実施形態に係る被圧延材張力制御装置の圧力指令演算部における油圧サーボ駆動装置への圧力指令値を演算する圧力指令値演算処理の例を示した図。
【図８】本発明の実施形態に係る被圧延材張力制御装置の張力設定値学習部および圧力指令補正量学習部における相関関係式の係数を学習する学習処理の処理フローの例を示した図。
【図９】図８の関係式の係数を学習する学習処理における学習演算処理の処理フローの例を示した図。
【図１０】図６における荷重検出値が正常であるか否かを判定する処理の詳細な処理フローの例を示した図。
【図１１】図４における圧延実績値が正常であるか否かを判定する処理の詳細な処理フローの例を示した図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１７】
図１は、本発明の実施形態に係る被圧延材張力制御装置およびその被圧延材張力制御装置を備えた熱間タンデム圧延機の構成の例を示した図である。
熱間タンデム圧延機１００は、図示しない複数のスタンドにそれぞれ設けられた圧延ローラ４２によって高温の被圧延材４３を連続して圧延する装置であり、その熱間タンデム圧延機２つの圧延ローラ４２の中間部には、被圧延材４３にかかる張力を制御するためのルーパ４０および油圧サーボ駆動装置３０が設けられている。さらに、その熱間タンデム圧延機１００は、ルーパ４０および油圧サーボ駆動装置３０を制御するためにの被圧延材張力制御装置１を有している。
【００１８】
図１において、圧延ローラ４２は、所定の速度で回転しつつ、その荷重により被圧延材４３を圧延する。被圧延材４３は、圧延ローラ４２の回転に伴って、例えば、左から右方向へ移動する。本明細書では、その被圧延材４３の移動速度を、以下、圧延速度という。
【００１９】
圧延ローラ駆動装置３１は、電気モータなどで構成され、被圧延材張力制御装置１からの速度指令に基づき、圧延ローラ４２を指令された速度で回転させる。ここで、入側の圧延ローラ４２ａによる被圧延材４３の移動速度と、出側の圧延ローラ４２ｂによる被圧延材４３の移動速度との間に差異が生じると、被圧延材４３は、たるんだり、引っ張られたりするため、被圧延材４３にかかる張力が変動する。
【００２０】
そこで、被圧延材張力制御装置１は、ルーパ４０を介して、被圧延材４３にかかる張力（実際には、張力に相当し得る物理量）を検出して、その張力の変動を打ち消すように、つまり、被圧延材４３にかかる張力が一定になるように、ルーパ４０および圧延ローラ駆動装置３１を制御する。
【００２１】
ルーパ４０は、被圧延材４３の移動に伴って回転しつつ、その被圧延材４３を支持する支持ローラ４０ａと、その支持ローラ４０ａが被圧延材４３から受ける荷重を検出する荷重検出器４０ｂと、ピストン４０ｅおよびピストン棒４０ｆを備えて油圧によりピストン４０ｅを往復移動させる油圧シリンダ４０ｄと、一方の端部が油圧シリンダ４０ｄのピストン棒４０ｆの先端部につながれ、他方の端部が支持ローラ４０ａの回転軸につながれ、ピストン棒４０ｆの往復移動を支持ローラ４０ａの上下方向の移動に変換するリンク機構４０ｃと、油圧シリンダ４０ｄ内でのピストン４０ｅの位置を検出するピストン位置検出器４０ｇと、を含んで構成される。
【００２２】
油圧シリンダ４０ｄは、ピストン４０ｅにより２つの空間に仕切られ、その２つの空間の圧力は、油圧サーボバルブ４１および油圧サーボ駆動装置３０によって与えられる。ピストン４０ｅの位置は、油圧シリンダ４０ｄ内の２つの空間の圧力差、および、ピストン４０ｅがピストン棒４０ｆおよびリンク機構４０ｃを介して伝達される支持ローラ４０ａが受ける荷重によって定まる。これは、油圧サーボ駆動装置３０が油圧シリンダ４０ｄ内のピストン４０ｅで仕切られた２つの空間にそれぞれ通じる油圧サーボバルブ４１のバルブ開度を制御することによって、ピストン４０ｅの位置、つまり、支持ローラ４０ａの上下方向の位置（以下、この上下方向の位置を、単に、ルーパ位置という）を制御することができることを意味する。
【００２３】
ところで、被圧延材４３にかかる張力は、ルーパ位置を上方に移動させると大きくなり、下方に移動させると小さくなる。従って、被圧延材張力制御装置１は、被圧延材４３にかかる張力の減少または増加を検出したときには、その張力を増加または減少させるために、油圧サーボ駆動装置３０に対し、ルーパ位置を上方または下方に移動させることを指示すればよい。すなわち、被圧延材張力制御装置１が行う制御の入力は、被圧延材４３にかかる張力であり、出力は、ルーパ位置である。従って、その制御を行うには、その張力およびルーパ位置を検出する必要がある。
【００２４】
本実施形態では、被圧延材張力制御装置１は、被圧延材４３にかかる張力を２通りの方法で取得する。実際には、張力そのものを検出することは困難であるから、その張力に対応する２種の物理量を取得する。その１つは、ルーパ４０の荷重検出器４０ｂによる検出値であり、他の１つは、油圧シリンダ４０ｄ内に設けられた図示しない圧力検出器による検出値である。なお、ここでいう圧力検出器は、油圧シリンダ４０ｄ内のピストン４０ｅで仕切られた２つの空間の圧力差を検出するものであるとする。
【００２５】
荷重検出器４０ｂによる検出値は、支持ローラ４０ａが被圧延材４３から受ける荷重を検出したものであるから、被圧延材４３にかかる張力に忠実に対応する物理量といえる。また、油圧シリンダ４０ｄ内の２つの空間の圧力差で生じる油圧は、支持ローラ４０ａが被圧延材４３から受ける荷重がリンク機構４０ｃを介して伝達された力と均衡するものであるので、圧力検出器による検出値も、被圧延材４３にかかる張力に対応する物理量といえる。
【００２６】
また、被圧延材張力制御装置１は、ルーパ位置に対応する物理量として、ピストン位置検出器４０ｇの検出値を取得する。ピストン位置検出器４０ｇは、油圧シリンダ４０ｄの一方の底からピストン４０ｅまでの距離を計測し、ピストン位置として検出する。ピストン位置は、リンク機構４０ｃなどを介して、支持ローラ４０ａの位置、つまり、ルーパ位置に連動している。従って、ピストン位置が検出されれば、ルーパ位置は、その検出値と、油圧シリンダ４０ｄ、ピストン棒４０ｆ、リンク機構４０ｃなどの機械的な形状や配置を表す物理量（これらは、あらかじめ与えられる値であるので、以下、ルーパ４０の機械構成に基づく設定値という）との演算により求めることができる。
【００２７】
さらに、図１を参照しつつ、被圧延材張力制御装置１の詳細な機能ブロックの構成について説明する。
【００２８】
被圧延材張力制御装置１は、張力設定値学習部２、圧力指令補正量学習部３、ルーパ位置設定部１１、圧延速度設定部１２、圧力指令演算部２０、圧力制御部２１、ルーパ位置制御部２２、圧延速度制御部２３、第１圧力指令補正部２４、第２圧力指令補正部２５、補正量切替部２６、圧力検出部２７、荷重検出部２８、ルーパ位置検出部２９などの機能ブロックを含んで構成される。このうち、張力設定値学習部２は、その内部に張力値設定部１０、圧延実績値収集部１３、圧延実績値抽出部１４、圧延実績値蓄積部１５などを含んで構成され、また、圧力指令補正量学習部３は、相関抽出部１６、相関蓄積部１７、相関算出部１８などを含んで構成される。
【００２９】
圧力検出部２７は、ルーパ４０内の油圧シリンダ４０ｄ内に設けられた図示しない圧力検出器による圧力検出値を取得し、荷重検出部２８は、ルーパ４０内の荷重検出器４０ｂによる荷重検出値を取得し、また、ルーパ位置検出部２９は、ピストン位置検出器４０ｇによる検出値を演算してルーパ位置を取得する。なお、被圧延材４３にかかる張力は、圧力検出部２７または荷重検出部２８が取得した圧力検出値または荷重検出値と、ルーパ位置検出部２９が取得したルーパ位置と、被圧延材４３の寸法およびルーパ４０の機械構成に基づく設定値と、を演算することによって求めることができる。
【００３０】
第１圧力指令補正部２４は、ルーパ位置検出部２９で取得されたルーパ位置の検出値、張力値設定部１０で設定された張力設定値、被圧延材４３の寸法およびルーパ４０の機械構成に基づいた設定値などを用いて、荷重検出部２８で取得される荷重の検出値に相当する荷重の理論値を演算し、その演算した荷重の理論値と荷重検出部２８で取得された荷重の検出値との差分を演算する。さらに、第１圧力指令補正部２４は、その荷重の理論値と荷重検出値との差分、ルーパ位置検出値、ルーパ４０の機械構成に基づく設定値を用いて、第１圧力指令値補正量を演算し、その演算された第１圧力指令値補正量を補正量切替部２６および相関抽出部１６に送信する。
【００３１】
圧力指令補正量学習部３は、前記したように、相関抽出部１６、相関蓄積部１７、相関算出部１８などを含んで構成され、被圧延材４３が圧延されているとき、圧力検出部２７で取得された圧力検出値と第１圧力指令補正部２４から出力された第１圧力指令値補正量との相関関係を抽出し、抽出した相関関係を表す関係式の係数を取得し、その関係式の係数を用いて、その関係式の係数を学習する。
【００３２】
すなわち、圧力指令補正量学習部３において、相関抽出部１６は、被圧延材４３が圧延されているとき、圧力検出部２７からの圧力検出値および第１圧力指令補正部２４からの第１圧力指令値補正量を随時受信し、その受信した圧力検出値および第１圧力指令値補正量を蓄積する。なお、圧延中に補正量切替部２６で補正量の切り替えが行われた場合には、補正量切替部２６から相関抽出部１６へ、その切り替えを通知する切替信号が送信される。そこで、相関抽出部１６は、圧延が終了したとき、その切替信号の有無によって、圧延の際に切り替えが行われたか否かを判定する。
【００３３】
そして、その判定で、圧延の際に切り替えが行われていないと判定された場合には、相関抽出部１６は、蓄積した圧力検出値と第１圧力指令値補正量との相関関係（すなわち、相関係数）を抽出する。そして、その相関関係の抽出で得られた相関係数があらかじめ定められた閾値より大きかった場合、その相関関係を表す関係式を算出する。ここでは、その関係式を一次式で表し、圧力検出値をＸ、第１圧力指令値補正量をＹとすれば、関係式は式（１）のように表される。
Ｙ＝Ａ・Ｘ＋Ｂ            ・・・式（１）
【００３４】
相関抽出部１６は、こうして抽出した圧力検出値と第１圧力指令値補正量との関係式（式（１））の係数を相関蓄積部１７に送信する。相関蓄積部１７は、その送信された関係式の係数を受信して、蓄積する。従って、相関蓄積部１７には、被圧延材４３の圧延が行われるたびに、圧力検出値と第１圧力指令値補正量との間の関係式の係数が蓄積される。
【００３５】
相関算出部１８は、相関蓄積部１７に蓄積された圧力検出値と第１圧力指令値補正量との相関を表す関係式の係数を学習し、その学習後の関係式の係数を第２圧力指令補正部２５へ送信する。ただし、圧延の際に切替えが行われた場合や、得られた相関係数が所定の閾値より小さかった場合には、相関抽出部１６は、相関関係の抽出、相関関係による関係式の算出、相関蓄積部１７への相関係数の送信を行わない。従って、それに後続する相関蓄積部１７における関係式の係数の蓄積や、相関算出部１８における関係式の係数の学習も行われない。
【００３６】
また、相関算出部１８は、圧延実績値蓄積部１５に蓄積されている圧延実績値を参照することができるものとし、圧力検出値から圧力検出値の補正量を導出する関係式の係数を学習する際には、その圧延実績値をも参照して学習を行う。
【００３７】
なお、ここでいう関係式の係数の学習とは、被圧延材４３の圧延が正常に行われた場合に得られる圧力検出値と第１圧力指令値補正量との相関を表す関係式の係数を、過去の圧延によって取得され、蓄積されている圧力検出値と第１圧力指令値補正量との相関を表す関係式の係数に組み入れていく処理であり、その詳細については、別途、図８を参照して説明する。
【００３８】
第２圧力指令補正部２５は、相関算出部１８で学習した、圧力検出値と第１圧力指令値補正量との相関関係を表す関係式の係数と、圧力検出部２７で取得された圧力検出値とを用いて、第２圧力指令値補正量を演算し、演算結果を補正量切替部２６に送信する。
【００３９】
補正量切替部２６は、荷重検出部２８で取得される荷重検出値が正常であるか否かを判定し、その荷重検出値が正常であった場合には、第１圧力指令補正部２４から送信された第１圧力指令値補正量を圧力指令演算部２０へ送信する。また、正常でなかった場合には、補正量切替部２６は、第２圧力指令補正部２５から送信された第２圧力指令値補正量を圧力指令演算部２０へ送信する。なお、その切替処理の詳細については、別途、図６を参照して、また、荷重検出値が正常であるか否かを判定する処理については、別途、図１０を参照して詳しく説明する。
【００４０】
圧力指令演算部２０は、張力値設定部１０から送信された張力設定値、被圧延材４３の寸法とルーパ４０の機械構成に基づく設定値、ルーパ位置検出部２９で取得されたルーパ位置、補正量切替部２６から送信された圧力指令値補正量、などを用いて、油圧サーボ駆動装置３０への圧力指令値を演算し、その演算した圧力指令値を圧力制御部２１へ送信する。
【００４１】
圧力制御部２１は、圧力指令演算部２０から送信された圧力指令値と、圧力検出部２７で取得された圧力検出値との差分を演算し、さらに、その差分が零になるように、油圧サーボバルブ４１の開度を演算し、その演算結果を油圧サーボ駆動装置３０へ送信する。油圧サーボ駆動装置３０は、圧力制御部２１により演算されたバルブ開度になるように油圧サーボバルブ４１に電圧を与えて、油圧サーボバルブ４１を駆動することにより、被圧延材４３にかかる張力を制御する。
【００４２】
ルーパ位置制御部２２は、ルーパ位置検出部２９によって取得されたルーパ位置、および、ルーパ位置設定部１１で設定されたルーパ４０の初期位置や目標位置などの設定値を入力し、ルーパ位置が目標位置になるように、圧延速度の補正量を演算し、その演算結果を圧延速度制御部２３へ送信する。
【００４３】
圧延速度制御部２３は、ルーパ位置制御部２２から送信された圧延速度の補正値、および、圧延速度設定部１２で設定された圧延速度の目標値などの設定値を入力し、圧延ローラ駆動装置３１に対し、補正された圧延速度が得られるように、圧延ローラ４２を駆動するための電流を出力する。
【００４４】
張力設定値学習部２は、前記したように、張力値設定部１０、圧延実績値収集部１３、圧延実績値抽出部１４、圧延実績値蓄積部１５などを含んで構成され、被圧延材４３が圧延されているときに、圧延実績値を収集し、その収集した圧延実績値と張力設定値との相関を表す関係式の係数を学習する。ここで、圧延実績値は、入側計測装置４４、中間計測装置４５および出側計測装置４６で計測された被圧延材４３の板厚実績値、板幅実績値、温度実績値に加え、圧力検出部２７で取得された圧力検出値から演算された張力実績値、荷重検出部で取得された荷重検出値から演算された張力実績値、ルーパ位置検出部２９で取得されたルーパ位置実績値を含むものとする。
【００４５】
張力設定値学習部２において、圧延実績値収集部１３は、圧延中の被圧延材４３の圧延実績値を随時受信し、その受信した実績値を蓄積する。そして、被圧延材４３圧延が終了した後、その蓄積した圧延実績値を圧延実績値抽出部１４へ送信する。
【００４６】
圧延実績値抽出部１４は、そのとき収集した圧延実績値を過去の圧延実績値に基づいて解析し、その収集した圧延実績値が正常であるか否か判定する。そして、その判定の結果、正常であると判定された場合には、圧延実績値抽出部１４は、収集した圧延実績値を圧延実績値蓄積部１５に送信する。圧延実績値蓄積部１５は、送信されてきた圧延実績値を受信し、蓄積する。
【００４７】
張力値設定部１０は、圧延実績値蓄積部１５に蓄積された圧延実績値を用いて、圧延実績値と張力設定値との相関を表す関係式の係数を学習し、その学習された係数に基づく関係式を用いて、最適な張力設定値を求め、求めた張力設定値を、圧力指令演算部２０へ送信する。なお、圧延実績値抽出部１４において、圧延実績値が正常でないと判定された場合には、圧延実績値の圧延実績値蓄積部１５への送信、圧延実績値蓄積部１５での圧延実績値の蓄積、張力値設定部１０における相関を表す関係式の係数の学習は行われない。
【００４８】
続いて、図１を参照しつつ、図２〜図１１を参照して、被圧延材張力制御装置１における主要な機能ブロックの詳細な動作について説明する。
【００４９】
図２は、被圧延材張力制御装置１の第１圧力指令補正部２４における第１圧力指令値補正量演算処理の処理フローの例を示した図である。
第１圧力指令補正部２４は、ルーパ位置検出部２９によって取得されたルーパ位置の検出値、張力値設定部１０によって設定された張力設定値、被圧延材４３の寸法、および、ルーパ４０の機械構成に基づく設定値を用いて、荷重検出部２８が取得する荷重検出値に相当する荷重の理論値を演算する（ステップＳ２１）。次に、第１圧力指令補正部２４は、その演算された荷重の理論値と荷重検出部２８で取得された荷重検出値の差分を演算する（ステップＳ２２）。さらに、第１圧力指令補正部２４は、その演算された荷重の理論値と荷重検出値との差分、ルーパ位置検出値、ルーパ４０の機械構成に基づいた機械の設定値を用いて、圧力指令値補正量を演算する（ステップＳ２３）。
【００５０】
図３は、第２圧力指令補正部２５における第２圧力指令値補正量演算処理の処理フローの例を示した図である。
第２圧力指令補正部２５は、被圧延材４３の圧延開始前までに、相関算出部１８で学習した圧力検出値と第１圧力指令値補正量との相関関係を表す関係式の係数、すなわち、圧力検出値から第１圧力指令値補正量を導出する関係式の係数を受信する（ステップＳ３１）。次に、第２圧力指令補正部２５は、被圧延材４３の圧延中に、圧力検出部２７から圧力検出値を随時受信し（ステップＳ３２）、相関算出部１８で学習した、圧力検出値から第２圧力指令値補正量を導出する関係式の係数と、その圧力検出値と、を用いて、第２圧力指令値補正量を演算する（ステップＳ３３）。
【００５１】
図４は、張力設定値学習部２における張力設定値学習処理の処理フローの例を示した図である。
圧延実績値収集部１３は、被圧延材４３の圧延時に、入側計測装置４４、中間計測装置４５および出側計測装置４６などで計測される圧延実績値を随時受信し、蓄積する（ステップＳ４１）。なお、圧延実績値は、圧力検出値から演算された張力実績値、荷重検出値から演算された張力実績値およびルーパ位置実績値などを含む。被圧延材４３の圧延が終了すると、圧延実績値収集部１３は、その受信、蓄積した圧延実績値を、圧延実績値抽出部１４へ送信する（ステップＳ４２）。
【００５２】
圧延実績値抽出部１４は、そのとき収集した圧延実績値を過去の圧延実績値に基づいて解析し、その収集した圧延実績値が正常であるか否かを判定し（ステップＳ４３）、圧延実績値が正常であった場合には（ステップＳ４４でＹｅｓ）、圧延実績値抽出部１４は、収集した圧延実績値を圧延実績値蓄積部１５に送信する（ステップＳ４５）。圧延実績値蓄積部１５は、その送信された圧延実績値を受信し、蓄積する（ステップＳ４６）。
【００５３】
次に、張力値設定部１０は、圧延実績値蓄積部１５に蓄積された圧延実績値と張力実績値とを用いて、その相関関係を表す関係式の係数を学習するとともに、その関係式を用いて、最適な張力設定値を設定する（ステップＳ４７）。一方、収集した圧延実績値が正常でなかった場合には（ステップＳ４４でＮｏ）、圧延実績値蓄積部１５は、圧延実績値の蓄積を行わず、従って、張力値設定部１０は、前記関係式の係数の学習を行わない。なお、ステップＳ４３における収集した圧延実績値が正常であるか否かを判定する処理の詳細については、別途、図１１を参照して説明する。また、ステップＳ４７における張力設定値の学習の詳細については、別途、図８を参照して説明する。
【００５４】
図５は、圧力指令補正量学習部３における圧力検出値と第１圧力指令値補正量との相関を表す関係式の係数を学習する処理の処理フローの例を示した図である。
圧力指令補正量学習部３において、相関抽出部１６は、被圧延材４３が圧延されているとき、圧力検出部２７からの圧力検出値、第１圧力指令補正部２４からの第１圧力指令値補正量、および、補正量切替部２６からの切替信号を随時受信し、蓄積する（ステップＳ５１）。
【００５５】
相関抽出部１６は、圧延終了後に、切替信号受信の有無を判定し（ステップＳ５２）、圧延中に切替信号を受信していなかった場合には（ステップＳ５３でＮｏ）、蓄積した圧力検出値と第１圧力指令値補正量との相関関係（つまり、相関係数）を抽出する（ステップＳ５４）。そして、その相関関係の抽出で得られた相関係数があらかじめ定められた閾値より大きかった場合には（ステップＳ５５でＹｅｓ）、相関抽出部１６は、その相関関係を表す関係式（すなわち、式（１））を算出し、相関蓄積部１７へ送信する（ステップＳ５６）。
【００５６】
相関蓄積部１７は、その送信された相関関係を表す関係式を受信し、その関係式の係数を蓄積する（ステップＳ５７）。続いて、相関算出部１８は、相関蓄積部１７に蓄積された圧力検出値と第１圧力指令値補正量との相関を表す関係式の係数を学習する（ステップＳ５８）。なお、ステップＳ５８における相関を表す関係式の係数の学習の詳細については、別途、図８を参照して説明する。
【００５７】
一方、相関抽出部１６が圧延中に切替信号を受信していた場合（ステップＳ５３でＹｅｓ）や、ステップＳ５４で抽出した相関係数が所定の閾値以下であった場合には（ステップＳ５５でＮｏ）、ステップ５６〜ステップＳ５８の処理は実行されない。すなわち、ステップＳ５８における相関関係式の係数の学習は行われない。
【００５８】
図６は、補正量切替部２６における圧力指令値補正量の切替処理の処理フローの例を示した図である。
補正量切替部２６は、荷重検出部２８から送信される荷重検出部２８が正常であることを示す信号（以下、単に、正常信号という）および荷重検出値、圧力検出部２７から送信される圧力検出値、ルーパ位置検出部２９から送信されるルーパ位置検出値、張力値設定部１０から送信される被圧延材４３の寸法とルーパ４０の機械構成に基づく設定値、第１圧力指令補正部２４から送信される第１圧力指令値補正量、第２圧力指令補正部２５から送信される第２圧力指令値補正量を受信する（ステップＳ６１）。
【００５９】
そして、補正量切替部２６は、受信した荷重検出値、圧力検出値、ルーパ位置検出値、被圧延材４３の寸法とルーパ４０の機械構成に基づいた設定値を用いて、荷重検出値に基づく張力、および、圧力検出値に基づく張力をそれぞれ演算する（ステップＳ６２）。
【００６０】
次に、補正量切替部２６は、荷重検出部２８からの正常信号、第１圧力指令値補正量、第２圧力指令値補正量、演算された荷重検出値基づく張力、演算された圧力検出値に基づく張力を用いて、荷重検出値が正常であるか否かを判定する（ステップＳ６３）。なお、ステップＳ６３の荷重検出値が正常であるか否かを判定する処理の詳細については、別途、図１０を参照して説明する。
【００６１】
ステップＳ６３における判定で、荷重検出値が正常であった場合には（ステップＳ６４でＹｅｓ）、補正量切替部２６は、第１圧力指令値補正量を圧力指令演算部２０に送信し（ステップＳ６５）、また、荷重検出値が正常でなかった場合には（ステップＳ６４でＮｏ）、第２圧力指令値補正量を圧力指令演算部２０に送信する（ステップＳ６６）。
【００６２】
図７は、圧力指令演算部２０における油圧サーボ駆動装置３０への圧力指令値を演算する圧力指令値演算処理の例を示した図である。
圧力指令演算部２０は、ルーパ位置検出部２９から送信されたルーパ位置検出値、張力値設定部１０から送信された張力設定値および被圧延材４３の寸法とルーパ４０の機械構成に基づく設定値、補正量切替部２６から送信された圧力指令値補正量を受信する（ステップＳ７１）。次に、圧力指令演算部２０は、受信したルーパ位置検出値、張力設定値、被圧延材４３の寸法とルーパ４０の機械構成に基づく設定値を用いて圧力設定値を演算し（ステップＳ７２）、その演算で得られた圧力設定値と受信した圧力指令値補正量とを用いて圧力指令値を演算する（ステップＳ７３）。
【００６３】
図８は、張力設定値学習部２および圧力指令補正量学習部３における相関関係式の係数を学習する学習処理の処理フローの例を示した図である。
ここで、張力設定値学習部２における学習処理は、張力値設定部１０において行われ、圧延実績値に対して最適な張力を設定するための、圧延実績値と張力実績値との相関を表した相関関係式の係数を学習する処理である（図４、ステップＳ４７参照）。また、圧力指令補正量学習部３における学習処理は、相関算出部１８において行われ、張力設定値と圧力検出値とから第２圧力指令値補正量を導出する相関関係式の係数を学習する学習処理である（図５、ステップＳ５８参照）。なお、両者の処理は、類似した処理であるので、ここでは、両者の処理を図８にまとめた形で説明する。また、本明細書の以下の説明では、両者それぞれで用いられる相関関係式を総称して、単に、「関係式」と略称し、張力値設定部１０および相関算出部１８を総称して、単に、「学習部」と称する。
【００６４】
図８（図１も参照）に示すように、学習部は、圧延実績値Ｒが正常であった場合には、圧延実績値蓄積部１５から送信される圧延実績値Ｒ、張力設定値Ｔおよび関係式の係数Ｐを受信する（ステップＳ８１）。
【００６５】
学習部は、圧延実績値Ｒ、張力設定値Ｔおよび関係式の係数Ｐを、今回材の鋼種Ｇ、板厚目標値Ｘ、板幅目標値Ｙに応じて、複数の層に分類する（ステップＳ８２）。ここで、層ｉに分類された圧延実績値ＲをＲ（ｉ）、張力設定値ＴをＴ（ｉ）および関係式の係数ＰをＰ（ｉ）とし、さらに、圧力実績値Ｒを層ｉに分類する関数をｆｒｉ、張力設定値Ｔを層ｉに分類する関数をｆｔｉ、関係式の係数Ｐを層ｉに分類する関数をｆｐｉとすれば、Ｒ（ｉ）、Ｔ（ｉ）、Ｐ（ｉ）は、それぞれ次に示す式（２）〜式（４）によって表わされる。
Ｒ（ｉ）＝ｆｒｉ（Ｒ，Ｇ，Ｘ，Ｙ）      ・・・式（２）
Ｔ（ｉ）＝ｆｔｉ（Ｔ，Ｇ，Ｘ，Ｙ）      ・・・式（３）
Ｐ（ｉ）＝ｆｐｉ（Ｐ，Ｇ，Ｘ，Ｙ）      ・・・式（４）
【００６６】
学習部には、層ｉに分類された圧延実績値Ｒ（ｉ）、張力設定値Ｔ（ｉ）および関係式の係数Ｐ（ｉ）を保存するため、長期間の学習用のテーブルおよび短期間の学習用のテーブルが設けられており、学習部は、圧延実績値Ｒ（ｉ）、張力設定値Ｔ（ｉ）および関係式の係数Ｐ（ｉ）を、それぞれ、長期間の学習用のテーブルおよび短期間の学習用のテーブルに保存する（ステップＳ８３）。なお、このとき、そのそれぞれのテーブルには、すでに、層ｉごとに前回までに圧延された被圧延材４３（以下、前回材という）の圧延実績値、張力設定値および関係式の係数が保存されている。
【００６７】
ここで、説明を分かり易くするために、層ｉにおける、長期間の学習用のテーブルに保存する今回材の圧延実績値をＲｌ（ｉ）、短期間の学習用のテーブルに保存する今回材の圧延実績値をＲｓ（ｉ）、長期間の学習用のテーブルに保存する今回材の張力設定値をＴｌ（ｉ）、短期間の学習用のテーブルに保存する今回材の張力設定値をＴｓ（ｉ）、長期間の学習用のテーブルに保存する今回材の関係式の係数をＰｌ（ｉ）、短期間の学習用のテーブルに保存する今回材の関係式の係数をＰｓ（ｉ）と表し、さらに、前回材までの長期間の学習した圧延実績値をＲｌｏ（ｉ）、前回材までの短期間の学習した圧延実績値をＲｓｏ（ｉ）、前回材までの長期間の学習した張力設定値をＴｌｏ（ｉ）、前回材までの短期間の学習した張力設定値をＴｓｏ（ｉ）、前回材までの長期間の学習した関係式の係数をＰｌｏ（ｉ）、前回材までの短期間の学習した関係式の係数をＰｓｏ（ｉ）と表す。
【００６８】
すなわち、長期間の学習用のテーブルおよび短期間の学習用のテーブルのそれぞれに保存されるＲｌ（ｉ）、Ｒｓ（ｉ）、Ｔｌ（ｉ）、Ｔｓ（ｉ）、Ｐｌ（ｉ）、Ｐｓ（ｉ）は、式（５）〜式（１０）によって表される。
Ｒｌ（ｉ）＝Ｒ（ｉ）      ・・・式（５）
Ｒｓ（ｉ）＝Ｒ（ｉ）      ・・・式（６）
Ｔｌ（ｉ）＝Ｔ（ｉ）      ・・・式（７）
Ｔｓ（ｉ）＝Ｔ（ｉ）      ・・・式（８）
Ｐｌ（ｉ）＝Ｐ（ｉ）      ・・・式（９）
Ｐｓ（ｉ）＝Ｐ（ｉ）      ・・・式（１０）
【００６９】
学習部が短期間の学習を行う場合、次回材（次に圧延しようとしている被圧延材４３）の張力設定値および関係式の係数は、今回材の圧延実績値Ｒｓ（ｉ）、張力設定値Ｔｓ（ｉ）および関係式の係数Ｐｓ（ｉ）、ならびに、前回材までの短期間の学習した圧延実績値Ｒｓｏ（ｉ）、張力設定値Ｔｓｏ（ｉ）および関係式の係数Ｐｓｏ（ｉ）を用いて演算される。そこで、学習部は、層ｉにおける、次回材の張力設定値Ｔｓｎ（ｉ）を演算する関数をｆｔｓ、次回材の関係式の係数Ｐｓｎ（ｉ）を演算する関数をｆｐｓとして、短期間の学習を行った場合の層ｉにおける次回材の張力設定値Ｔｓｎ（ｉ）および次回材の関係式の係数Ｐｓｎ（ｉ）を、それぞれ、式（１１）および式（１２）により演算する（ステップＳ８４）。
Ｔｓｎ（ｉ）＝ｆｔｓ（Ｔｓ（ｉ），Ｔｓｏ（ｉ））    ・・・式（１１）
Ｐｓｎ（ｉ）＝ｆｐｓ（Ｐｓ（ｉ），Ｐｓｏ（ｉ））    ・・・式（１２）
【００７０】
また、学習部が長期間の学習を行う場合、次回材の張力設定値および関係式の係数は、今回材の圧延実績値Ｒｌ（ｉ）、張力設定値Ｔｌ（ｉ）および関係式の係数Ｐｌ（ｉ）、ならびに、前回材までの長期間の学習した圧延実績値Ｒｌｏ（ｉ）、張力設定値Ｔｌｏ（ｉ）および関係式の係数Ｐｌｏ（ｉ）を用いて演算される。そこで、学習部は、層ｉにおける、次回材の張力設定値Ｔｌｎ（ｉ）を演算する関数をｆｔｌ、次回材の関係式の係数Ｐｌｎ（ｉ）を演算する関数をｆｐｌとして、長期間の学習を行った場合の層ｉにおける、次回材の張力設定値Ｔｌｎ（ｉ）および次回材の関係式の係数Ｐｌｎ（ｉ）を、それぞれ、式（１３）および式（１４）により演算する（ステップＳ８５）。
Ｔｌｎ（ｉ）＝ｆｔｌ（Ｔｌ（ｉ），Ｔｌｏ（ｉ））    ・・・式（１３）
Ｐｌｎ（ｉ）＝ｆｐｌ（Ｐｌ（ｉ），Ｐｌｏ（ｉ））    ・・・式（１４）
【００７１】
学習部は、以上のような短期間の学習および長期間の学習によって、それぞれ次回材の張力設定値Ｔｓｎ（ｉ）、Ｔｌｎ（ｉ）および関係式の係数Ｐｓｎ（ｉ）、Ｐｌｎ（ｉ）を演算した後には、次回材の層が今回材の層と一致しているか否かを判定する（ステップＳ８６）。ここで、次回材の層をｉｎと表すと、ステップＳ８６の判定は、式（１５）の判定により表わすことができる。
ｉ＝ｉｎ      ・・・（１５）
【００７２】
この判定で、次回材の層ｉｎが今回材の層ｉと一致していた場合、すなわち、ｉ＝ｉｎであった場合には（ステップＳ８６でＹｅｓ）、学習部は、短期間の学習で得られた次回材の張力設定値Ｔｓｎ（ｉ）および次回材の関係式の係数Ｐｓｎ（ｉ）を、それぞれ、次回材の張力設定値Ｔｎ（ｉ）および次回材の関係式の係数Ｐｎ（ｉ）として出力する（ステップＳ８７）。従って、次回材の張力設定値Ｔｎ（ｉ）および次回材の関係式の係数Ｐｎ（ｉ）は、それぞれ、式（１６）および式（１７）で表すことができる。
Ｔｎ（ｉ）＝Ｔｓｎ（ｉ）            ・・・式（１６）
Ｐｎ（ｉ）＝Ｐｓｎ（ｉ）            ・・・式（１７）
【００７３】
また、ステップＳ８６の判定で、次回材の層ｉｎが今回材の層ｉと一致しなかった場合、すなわち、ｉ≠ｉｎであった場合には（ステップＳ８６でＮｏ）、学習部は、長期間の学習で得られた次回材の張力設定値Ｔｌｎ（ｉｎ）および次回材の関係式の係数Ｐｌｎ（ｉｎ）を、それぞれ、短期間の学習における次回材の層ｉｎの張力設定値Ｔｓｎ（ｉｎ）および次回材の層ｉｎの関係式の係数Ｐｓｎ（ｉｎ）に代入する（ステップＳ８８）。従って、Ｔｓｎ（ｉｎ）およびＰｓｎ（ｉｎ）は、それぞれ、式（１８）および式（１９）で表わすことができる。
Ｔｓｎ（ｉｎ）＝Ｔｌｎ（ｉｎ）      ・・・式（１８）
Ｐｓｎ（ｉｎ）＝Ｐｌｎ（ｉｎ）      ・・・式（１９）
【００７４】
学習部は、代入により得られた、すなわち、式（１８）および式（１９）の演算により得られたＴｓｎ（ｉｎ）およびＰｓｎ（ｉｎ）を、次回材の張力設定値Ｔｎ（ｉｎ）および関係式の係数Ｐｎ（ｉｎ）として出力する（ステップＳ８９）。従って、ｉ≠ｉｎである場合には、Ｔｎ（ｉｎ）、Ｐｎ（ｉｎ）は、それぞれ、式（２０）および式（２１）で表わすことができる。
Ｔｎ（ｉｎ）＝Ｔｓｎ（ｉｎ）        ・・・式（２０）
Ｐｎ（ｉｎ）＝Ｐｓｎ（ｉｎ）        ・・・式（２１）
【００７５】
図９は、図８の関係式の係数を学習する学習処理における学習演算処理（ステップＳ８４およびステップＳ８５）の処理フローの例を示した図である。
ここで、説明を簡単にするため、これ以降の説明においては、圧延の際に、検出された被圧延材４３の板厚を実績板厚、設定された被圧延材４３の板厚を設定板厚、検出された被圧延材４３の板幅を実績板幅、設定された被圧延材４３の板幅を設定板幅、検出された被圧延材４３の長さを板長さ、検出された被圧延材４３の全板長さを板全長、検出された荷重検出値を用いた被圧延材４３にかかる張力を実績張力、設定された被圧延材４３にかかる張力を設定張力、検出されたルーパ４０の位置を実績ルーパ位置、検出された被圧延材４３の平坦度を板の平坦度という。
【００７６】
学習部は、短期間の学習、長期間の学習においては、今回材の圧延実績値Ｒｓ（ｉ）、Ｒｌ（ｉ）に基づいて、今回材の張力設定値Ｔｓ（ｉ）、Ｔｌ（ｉ）および関係式の係数Ｐｓ（ｉ）、Ｐｌ（ｉ）の学習にそれぞれ用いられる学習程度αｔｓ、αｔｌ、αｐｓ、αｐｌを演算する（ステップＳ９１）。なお、学習程度αｔｓ、αｔｌ、αｐｓ、αｐｌは、０以上で１以下のパラメータであり、とくに区別する必要がない場合には、学習程度αと総称する。
【００７７】
これら学習程度αの演算には、圧延実績値Ｒｓ（ｉ）、Ｒｌ（ｉ）として、実績板厚と設定板厚との偏差が閾値以内である板長さが板全長に占める割合、実績板幅と設定板幅との偏差が閾値以内である板長さが板全長に占める割合、実績張力の平均と設定張力の偏差、実績張力の標準偏差、実績ルーパ位置の標準偏差、荷重検出値を用いた張力と圧力検出値を用いた張力との偏差の絶対値の平均、板の平坦度などが用いられる。
【００７８】
次に、張力設定値Ｔｓ（ｉ）、Ｔｌ（ｉ）および関係式の係数Ｐｓ（ｉ）、Ｐｌ（ｉ）を学習する学習程度αを、それぞれαｔｓ、αｔｌ、αｐｓ、αｐｌと表す。学習部は、演算された学習程度αｔｓ、αｔｌ、αｐｓ、αｐｌおよび次の式（２２）〜式（２５）を用いて、次回材の張力設定値Ｔｓｎ（ｉ）、Ｔｌｎ（ｉ）および次回材の関係式の係数Ｐｓｎ（ｉ）、Ｐｌｎ（ｉ）を演算する（ステップＳ９２）。
Ｔｓｎ（ｉ）＝αｔｓ・Ｔｓ（ｉ）＋（１−αｔｓ）・Ｔｓｏ（ｉ）
・・・式（２２）
Ｔｌｎ（ｉ）＝αｔｌ・Ｔｌ（ｉ）＋（１−αｔｌ）・Ｔｌｏ（ｉ）
・・・式（２３）
Ｐｓｎ（ｉ）＝αｐｓ・Ｐｓ（ｉ）＋（１−αｐｓ）・Ｐｓｏ（ｉ）
・・・式（２４）
Ｐｌｎ（ｉ）＝αｐｌ・Ｐｌ（ｉ）＋（１−αｐｌ）・Ｐｌｏ（ｉ）
・・・式（２５）
【００７９】
なお、これらの式（２２）〜式（２５）は、前記の式（１１）〜式（１４）と等価であるので、式（１１）〜式（１４）は、それぞれ、式（２６）〜式（２９）のように表わされる。
ｆｔｓ（Ｔｓ（ｉ），Ｔｓｏ（ｉ））
＝αｔｓ・Ｔｓ（ｉ）＋（１−αｔｓ）・Ｔｓｏ（ｉ）  ・・・式（２６）
ｆｔｌ（Ｔｌ（ｉ），Ｔｌｏ（ｉ））
＝αｔｌ・Ｔｌ（ｉ）＋（１−αｔｌ）・Ｔｌｏ（ｉ）  ・・・式（２７）
ｆｐｓ（Ｐｓ（ｉ），Ｐｓｏ（ｉ））
＝αｐｓ・Ｐｓ（ｉ）＋（１−αｐｓ）・Ｐｓｏ（ｉ）  ・・・式（２８）
ｆｐｌ（Ｐｌ（ｉ），Ｐｌｏ（ｉ））
＝αｐｌ・Ｐｌ（ｉ）＋（１−αｐｌ）・Ｐｌｏ（ｉ）  ・・・式（２９）
【００８０】
図１０は、図６における荷重検出値が正常であるか否かを判定する処理（ステップＳ６３，Ｓ６４）の詳細な処理フローの例を示した図である。
補正量切替部２６は、荷重検出部２８が正常であることを示す正常信号の受信の有無を判定し（ステップＳ１０１）、正常信号を受信していなかった場合には（ステップＳ１０２でＮｏ）、荷重検出値が異常であると判定する（ステップＳ１０９）。また、正常信号を受信していた場合には（ステップＳ１０２でＹｅｓ）、補正量切替部２６は、さらに、次に示す２通りの処理により、荷重検出値が正常であるか否かを判定する。
【００８１】
まず、第１の判定処理について説明する。補正量切替部２６は、荷重検出値、圧力検出値、ルーパ位置検出値、被圧延材４３の寸法およびルーパ４０の機械構成に基づく設定値を用いて、荷重検出値に基づく張力ＴＬＣ、圧力検出値に基づく張力ＴＰＲをそれぞれ演算する（ステップＳ１０３）。
【００８２】
次に、補正量切替部２６は、演算された張力ＴＬＣおよびＴＰＲの差分を演算し、その差分が所定の閾値ΔＴＬＰβ１・γより小さいか否か、すなわち、次に示す式（３０）が成立するか否かを判定する（ステップＳ１０４）。
｜ＴＬＣ−ＴＰＲ｜＜ΔＴＬＰβ１・γ        ・・・式（３０）
ここで、γは、０以上で１以下のパラメータであり、学習を行った回数や、使用者による任意の設定によって随時更新される（本明細書の以下の説明において、γの意味は、同じ）。
【００８３】
そして、補正量切替部２６は、ステップＳ１０４における判定の結果、式（３０）が成立しなかった場合には（ステップＳ１０５でＮｏ）、荷重検出値が異常であると判定し（ステップＳ１０９）、式（３０）が成立した場合には（ステップＳ１０５でＹｅｓ）、荷重検出値が正常であると判定する（ステップＳ１０８）。なお、ここでは、式（３０）が成立しないとは、式（３０）がある所定の時間以上連続して成立しないことを意味し、式（３０）が成立するとは、その否定を意味するものとする。
【００８４】
続いて、第２の判定処理について説明する。補正量切替部２６は、図１を用いて説明したように、第１圧力指令値補正量と第２圧力指令値補正量とを受信している。そこで、補正量切替部２６は、第１圧力指令値補正量Ｐと第２圧力指令値補正量Ｐｓとの差分｜Ｐ−Ｐｓ｜を演算し、その差分｜Ｐ−Ｐｓ｜が所定の設定された閾値ΔＰβ１・γより小さいか否かを、式（３１）に基づき判定する（ステップＳ１０６）。
｜Ｐ−Ｐｓ｜＜ΔＰβ１・γ            ・・・式（３１）
【００８５】
そして、補正量切替部２６は、ステップＳ１０６における判定の結果、式（３１）が成立しなかった場合には（ステップＳ１０７でＮｏ）、荷重検出値が異常であると判定し（ステップＳ１０９）、式（３１）が成立した場合には（ステップＳ１０７でＹｅｓ）、荷重検出値が正常であると判定する（ステップＳ１０８）。なお、ここでは、式（３１）が成立しないとは、式（３１）がある所定の時間以上連続して成立しないことを意味し、式（３０）が成立するとは、その否定を意味するものとする。
【００８６】
図１１は、図４における圧延実績値が正常であるか否かを判定する処理（ステップＳ４３，Ｓ４４）の詳細な処理フローの例を示した図である。
圧延実績値抽出部１４は、被圧延材４３の実績板厚ｈａｃｔと設定板厚ｈｒｅｆとの差分が所定の閾値Δｈａｃｔβより小さい部分の板長Ｌｈａｃｔβを演算し、演算した板長Ｌｈａｃｔβの全板長Ｌａｌｌに対する割合を所定の閾値ΔＬｈβ・γと比較し（ステップＳ１１１）、その比較の式（３２）が成立するか否かを判定する（ステップＳ１１２）。
Ｌｈａｃｔβ／Ｌａｌｌ＜ΔＬｈβ・γ            ・・・式（３２）
【００８７】
圧延実績値抽出部１４は、式（３２）が成立しなかった場合には（ステップＳ１１２でＮｏ）、圧延実績値が異常であると判定し（ステップＳ１２６）、式（３２）が成立した場合には（ステップＳ１１２でＹｅｓ）、さらに、他の圧延実績値が正常であるか否かを判定する。
【００８８】
そこで、圧延実績値抽出部１４は、実績板幅ｗａｃｔと設定板幅ｗｒｅｆとの差分が所定の閾値Δｗａｃｔβより小さい部分の板長Ｌｗａｃｔβを演算し、演算した板長Ｌｗａｃｔβの全板長Ｌａｌｌに対する割合を所定の閾値Δｗａｃｔβ・γと比較し（ステップＳ１１３）、その比較の式（３３）が成立するか否かを判定する（ステップＳ１１４）。
Ｌｗａｃｔβ／Ｌａｌｌ＜ΔＬｗβ・γ            ・・・式（３３）
【００８９】
圧延実績値抽出部１４は、式（３３）が成立しなかった場合には（ステップＳ１１４でＮｏ）、圧延実績値が異常であると判定し（ステップＳ１２６）、式（３３）が成立した場合には（ステップＳ１１４でＹｅｓ）、さらに、他の圧延実績値が正常であるか否かを判定する。
【００９０】
次に、圧延実績値抽出部１４は、実績張力の平均ＴａｃｔＡＶを演算し、その実績張力の平均ＴａｃｔＡＶと設定張力Ｔｒｅｆとの差分を所定の閾値ΔＴβ・γと比較し（ステップＳ１１５）、その比較の式（３４）が成立するか否かを判定する（ステップＳ１１６）。
｜ＴａｃｔＡＶ−Ｔｒｅｆ｜＜ΔＴβ・γ            ・・・式（３４）
【００９１】
圧延実績値抽出部１４は、式（３４）が成立しなかった場合には（ステップＳ１１６でＮｏ）、圧延実績値が異常であると判定し（ステップＳ１２６）、式（３３）が成立した場合には（ステップＳ１１６でＹｅｓ）、さらに、他の圧延実績値が正常であるか否かを判定する。
【００９２】
次に、圧延実績値抽出部１４は、実績張力の標準偏差ＳＴａｃｔを所定の閾値ΔＳＴβ・γと比較し（ステップＳ１１７）、その比較の式（３５）が成立するか否かを判定する（ステップＳ１１６）。
ＳＴａｃｔ＜ΔＳＴβ・γ            ・・・式（３５）
【００９３】
圧延実績値抽出部１４は、式（３５）が成立しなかった場合には（ステップＳ１１８でＮｏ）、圧延実績値が異常であると判定し（ステップＳ１２６）、式（３５）が成立した場合には（ステップＳ１１８でＹｅｓ）、さらに、他の圧延実績値が正常であるか否かを判定する。
【００９４】
次に、圧延実績値抽出部１４は、実績ルーパ位置の標準偏差ＳＬＡａｃｔを所定の閾値
ΔＳＬＡβ・γと比較し（ステップＳ１１９）、その比較の式（３６）が成立するか否かを判定する（ステップＳ１２０）。
ＳＬＡａｃｔ＜ΔＳＬＡβ・γ            ・・・式（３６）
【００９５】
圧延実績値抽出部１４は、式（３６）が成立しなかった場合には（ステップＳ１２０でＮｏ）、圧延実績値が異常であると判定し（ステップＳ１２６）、式（３６）が成立した場合には（ステップＳ１２０でＹｅｓ）、さらに、他の圧延実績値が正常であるか否かを判定する。
【００９６】
次に、圧延実績値抽出部１４は、第１圧力指令値補正量Ｐと第２圧力指令値補正量ＰＳとの差分を所定の閾値ΔＰβ２・γと比較し（ステップＳ１２１）、その比較の式（３７）が成立するか否かを判定する（ステップＳ１２２）。
｜Ｐ−ＰＳ｜＜ΔＰβ２・γ            ・・・式（３７）
【００９７】
圧延実績値抽出部１４は、式（３７）が成立しなかった場合には（ステップＳ１２２でＮｏ）、圧延実績値が異常であると判定し（ステップＳ１２６）、式（３６）が成立した場合には（ステップＳ１２２でＹｅｓ）、さらに、他の圧延実績値が正常であるか否かを判定する。
【００９８】
次に、圧延実績値抽出部１４は、荷重検出値に基づく張力ＴＬＣと圧力検出値に基づく張力ＴＰＲとの差分を所定の閾値ΔＴＬＰβ２・γと比較し（ステップＳ１２３）、その比較の式（３８）が成立するか否かを判定する（ステップＳ１２４）。
｜ＴＬＣ−ＴＰＲ｜＜ΔＰＬＰβ２・γ            ・・・式（３８）
【００９９】
圧延実績値抽出部１４は、式（３８）が成立しなかった場合には（ステップＳ１２４でＮｏ）、圧延実績値が異常であると判定し（ステップＳ１２６）、式（３６）が成立した場合には（ステップＳ１２４でＹｅｓ）、圧延実績値が正常であると判定する（ステップＳ１２５）。
【０１００】
なお、図１１に示した処理フローの例では、複数の圧延実績値を所定の閾値と比較することにより、圧延実績値が正常であるか否かを判定しているが、その比較項目は、この例に限定されるものではない。例に示した比較項目のいずれかが省略されてもよく、また、他の比較項目が追加されてもよい。また、比較判定する順序も、図１１の例に限定されるものではない。
【０１０１】
以上、本発明の実施形態に係る被圧延材張力制御装置１は、圧力指令補正量学習部３を有し、その圧力指令補正量学習部３は、荷重検出部２８によって得られた荷重検出値に異常がない場合に、圧力検出部２７により取得された圧力検出値と第１圧力指令補正部２４で演算された荷重検出値に基づく圧力指令値補正量（第１圧力指令値補正量）との相関関係を表す関係式の係数を学習する。従って、被圧延材張力制御装置１は、荷重検出部２８により正常な荷重検出値が取得できなくなった場合には、圧力指令値補正量を、第１圧力指令補正部２４で演算された補正量から、圧力指令補正量学習部３により学習された相関関係に基づいて第２圧力指令補正部２５において演算された第２の補正量（第２圧力指令値補正量）に切り替えることができる。
【０１０２】
このとき、第２の補正量（第２圧力指令値補正量）は、もとの圧力指令値補正量（第１圧力指令値補正量）の相関がとられたものであるため、その差は小さい。従って、補正量の切り替えが行われても、ルーパに対する制御出力量（圧力指令値）が大きく変化することはないので、被圧延材の張力制御が不安定になることはない。よって、熱間タンデム圧延機１００における被圧延材の張力制御が安定化され、その結果、被圧延材の製品品質が向上するとともに、熱間タンデム圧延機の熱間タンデム圧延機の稼働率向上を図ることができる。
【符号の説明】
【０１０３】
１      被圧延材張力制御装置
２      張力設定値学習部
３      圧力指令補正量学習部
１０    張力値設定部
１１    ルーパ位置設定部
１２    圧延速度設定部
１３    圧延実績値収集部
１４    圧延実績値抽出部
１５    圧延実績値蓄積部
１６    相関抽出部
１７    相関蓄積部
１８    相関算出部
２０    圧力指令演算部
２１    圧力制御部
２２    ルーパ位置制御部
２３    圧延速度制御部
２４    第１圧力指令補正部
２５    第２圧力指令補正部
２６    補正量切替部
２７    圧力検出部
２８    荷重検出部
２９    ルーパ位置検出部
３０    油圧サーボ駆動装置
３１    圧延ローラ駆動装置
４０    ルーパ
４０ａ  支持ローラ
４０ｂ  荷重検出器
４０ｃ  リンク機構
４０ｄ  油圧シリンダ
４０ｅ  ピストン
４０ｆ  ピストン棒
４０ｇ  ピストン位置検出器
４１    油圧サーボバルブ
４２    圧延ローラ
４３    被圧延材
４４    入側計測装置
４５    中間計測装置
４６    出側計測装置
１００  熱間タンデム圧延機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0005519472.tif 000009
【図９】
0005519472.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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