(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱間圧延装置において加熱、圧延、及び冷却される鋼板の断面における外周から中央まで、空間刻み幅ごとに輪状に複数の要素に分割し、前記分割された要素毎の予測温度を差分法により算出する予測温度算出部と、
前記予測温度算出部により算出された予測温度に基づいて、前記熱間圧延装置が前記鋼板を加熱、圧延、及び冷却するための制御量を決定する制御部と、
を備えることを特徴とする制御装置。
【請求項２】
前記予測温度算出部は、
前記鋼板の境界条件に応じた時間刻み幅を算出し、この算出された時間刻み幅に基づいて、前記分割された要素毎の予測温度を差分法により算出する
ことを特徴とする請求項１記載の制御装置。
【請求項３】
前記予測温度算出部は、
前記熱間圧延装置に設置された温度計により測定された測定温度に基づいて、前記分割された要素毎の予測温度を補正し、この補正された予測温度をそれ以降の新たな予測温度として算出する
ことを特徴とする請求項１記載の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱間圧延装置において圧延される鋼板の温度予測値を、比較的低い計算負荷で、かつ精度良く算出することができる制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な熱間圧延装置では、スラブ加熱炉で所定の温度まで加熱された高温の鋼板を、搬送ライン上で搬送し、圧延処理等の一連の処理を行った後、コイラーにより巻き取る。ここで、圧延荷重及び圧延トルクなどの圧延処理を行うための制御量は、鋼板の温度に応じて調整する必要がある。そのため、この圧延処理の制御量を精度良く算出するには、鋼板の温度を精度良く算出することが必要である。【０００３】
一般的な熱間圧延装置では、鋼板が搬送される工程の中で、熱放射、デスケーリング部及びラミナースプレー冷却部等の水冷却、圧延処理中の加工発熱、摩擦発熱、ロール伝熱、及び鋼板内部の相変化による変態熱など多種にわたる伝熱現象があり、鋼板の表面温度は時々刻々と変化する。また、鋼板の内部では表面温度との差によって生じる熱伝導により鋼板内部の温度も変化する。このように鋼板の多種の境界条件の変化により、表面温度の変化は大きいが、鋼板の内部は熱伝導のみの熱移動で温度変化は緩やかであるので、表面温度と内部温度との間には温度差が生じ、温度分布を持っている。特に鋼板の厚みが大きいほどこの温度分布は大きくなる。【０００４】
一般的に、鋼板表面温度の計算では、上記の多種にわたる境界条件の変化により、鋼板に対する流入出熱量を計算し、鋼板表面温度の変化を予測計算する。また、鋼板内部の温度計算では、表面との温度差で生じる熱伝導の計算により、内部温度の変化を予測計算する必要がある。【０００５】
そのため、従来の鋼板温度計算では、境界条件ごとに表面を介しての流入出熱量を計算し、鋼板内部は均一温度に簡略化して、鋼板全体の熱容量を使って温度計算を行っていた。【０００６】
しかしながら、粗圧延など板厚が厚いうちの鋼板温度では表面温度と内部温度との差が大きく、デスケーリングの水冷やロール伝熱などにより表面温度が一時的に低下しても、その後鋼板内部からの熱伝導により表面温度が上昇したりする等により、上記のように簡略化した温度計算では鋼板温度の時々刻々の変化を正確に計算することができなかった。【０００７】
また、加熱炉内の鋼板加熱制御や、厚板圧延工程等では、鋼板断面を板厚方向や板幅方向にメッシュ分割して、各要素間の熱伝導も考慮した差分法による温度計算が行われている。しかし、このような鋼板断面をメッシュ分割し、経過時間もピッチ時間に刻んで、熱伝導方程式を差分法で温度計算する温度計算方法では、計算回数が多く、計算機負荷が増大するという問題点があり、この温度計算方法をリアルタイム性が求められる熱間圧延装置の実操業でのオンライン制御計算に適用するのは困難であった。【０００８】
そこで、特許文献１（特開２００１−２６９７０２）では、差分法による温度計算において、圧延などによる鋼板の厚み変化に応じて、圧延の進行とともに板厚方向の分割数を少なくすることで温度計算負荷を小さくする方法が提案されている。
【発明の開示】
【０００９】
しかしながら、特許文献１（特開２００１−２６９７０２）では、圧延に従って板厚方向の分割数を少なくするが、板幅方向の分割数を少なくすることはできない。さらに、分割数を減らすために、要素分割を板厚方向の分割のみとして、板幅方向には分割せずに差分計算を行うと、加熱炉抽出直後などの板厚が厚い鋼板では側面からの放射冷却等により側面温度などを正確に表現することができなくなる。
【００１０】
また、計算機負荷を小さくするために、時間刻みを長くとって全体の計算回数を少なくしようとしても、水冷域など温度変化が大きい境界条件では十分正確な温度計算ができないなどの問題点があり、実操業でのオンライン制御計算への差分計算の適用は難しい点があった。
【００１１】
本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、熱間圧延装置において圧延される鋼板の予測温度を、比較的低い計算負荷で、精度良く算出することができる制御装置を提供するものである。
【００１２】
（発明の効果）
本発明によれば、熱間圧延装置において圧延される鋼板の温度予測値を、比較的低い計算負荷で、精度良く算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１の実施形態に係る制御装置により制御される熱間圧延装置の構成を示した構成図である。
【図２】第１の実施形態に係る制御装置の構成を示した構成図である。
【図３】第１の実施形態に係る制御装置が備えるＣＰＵの予測温度算出部による鋼板の断面における要素分割処理を示している。
【図４】鋼板における断面各要素の流入出熱量を説明した図である。
【図５】第２の実施形態に係る制御装置により制御される熱間圧延装置における鋼板の温度に変化を与える境界条件を模式的に説明した図である。
【図６】第２の実施形態に係る制御装置により制御される熱間圧延装置における鋼板の温度変化を説明した図である。
【図７】第３の実施形態に係る制御装置が備えるＣＰＵの予測温度算出部による予測温度の算出処理を説明した図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下本発明に係る制御装置の実施の形態について図面を参照して説明する。【００１５】
＜第１の実施形態＞
≪構成≫
図１は、第１の実施形態に係る制御装置により制御される熱間圧延装置の構成を示した構成図である。【００１６】
図１に示すように、第１の実施形態に係る制御装置により制御される熱間圧延装置２０は、鋼板１４を加熱するスラブ加熱炉１と、鋼板１４の上下方から高圧水を噴射し鋼板１４の表面からスケールを除去する高圧デスケーリング部２と、鋼板１４の板幅方向の圧延をするエッジャー３と、鋼板１４の粗圧延を行う粗圧延部４と、粗圧延部４により粗圧延された鋼板１４の温度を測定する粗出側温度計５と、クロップシャー７により切断される前の鋼板１４の温度を測定する仕上入側温度計６と、鋼板１４の先尾端部を切断するクロップシャー７と、鋼板１４の表面からスケールを除去する仕上入側デスケーリング部８と、鋼板１４を所定の板厚に仕上げ圧延する仕上圧延部９と、仕上圧延部９により仕上げ圧延された鋼板１４の温度を測定する仕上出側温度計１０と、鋼板１４を冷却するランアウトラミナースプレー冷却部１１と、ランアウトラミナースプレー冷却部１１により冷却された鋼板１４の温度を測定する巻取温度計１２と、鋼板１４の巻き取るコイラー１３とを備える。【００１７】
図２は、第１の実施形態に係る制御装置の構成を示した構成図である。【００１８】
図２に示すように、第１の実施形態に係る制御装置１００は、ＲＯＭ１０２と、ＲＡＭ１０３と、入力部１０４と、出力部１０５と、ハードディスク１０６とを備え、それぞれはバス２００を介して接続されている。【００１９】
ＲＯＭ１０２は、不揮発性半導体等で構成され、ＣＰＵ１０１が実行するオペレーションシステム等を記憶している。【００２０】
ＲＡＭ１０３は、揮発性半導体等で構成され、ＣＰＵ１０１が各種処理を実行する上で必要なデータ等を記憶する。【００２１】
入力部１０４は、熱間圧延装置２０から、粗出側温度計５、仕上入側温度計６、仕上出側温度計１０、及び巻取温度計１２等の各種温度計により測定された測定温度、並びに、制御装置２０に備えられたセンサ等により検出されたプロセス値を受信する。【００２２】
出力部１０５は、ＣＰＵ１０１により生成された各種制御信号を熱間圧延装置２０へ送信する。【００２３】
ハードディスク１０６は、ＣＰＵ１０１が実行する制御プログラム、及び予測温度を算出するための予測温度算出プログラム等を記憶している。【００２４】
ＣＰＵ１０１は、制御装置１００の中枢的な制御を行う。また、ＣＰＵ１０１は、その機能上、予測温度算出部１０１ａと、制御部１０１ｂとを備えている。【００２５】
予測温度算出部１０１ａは、予測温度を算出する上で概念的に、鋼板１４の断面における外周から中央まで、所定の空間刻み幅ごとに輪状に複数の要素に分割する。そして、予測温度算出部１０１ａは、分割された要素毎の予測温度を差分法により算出する。【００２６】
制御部１０１ｂは、予測温度算出部１０１ａにより算出された予測温度に基づいて、熱間圧延装置２０が鋼板１４を加熱、圧延、及び冷却するための制御量を決定し、この決定した制御量に基づいて熱間圧延装置２０を制御する。【００２７】
≪予測温度の算出≫
次に、第１の実施形態に係る制御装置１００が備えるＣＰＵ１０１の予測温度算出部１０１ａによる予測温度の算出手順について以下に詳細に説明する。【００２８】
図３は、予測温度算出部１０１ａによる鋼板１４の断面における要素分割処理を示している。【００２９】
図３では、分割数Ｎは、鋼板１４の上面部から中央部までの板厚方向の要素数を示す。分割数Ｎは鋼板１４の板厚の半分に相当する分割数になるので、鋼板１４の上面部から下面部までの総分割数は２Ｎ−１となる。【００３０】
即ち、予測温度算出部１０１ａは、空間刻み代表幅をΔxとすると、まず鋼板１４の上下表面及び側面から、空間刻み代表幅の半分の幅（１／２・Δx）で、輪状に要素を分割する。そして、予測温度算出部１０１ａは、その内側に板厚方向、板幅方向に空間刻み代表幅（Δｘ）ごとに輪状要素を同様に分割する。この空間刻み代表幅（Δｘ）は、小さすぎるとＣＰＵ１０１の負荷が大きくなり、大きすぎると正確に予測温度を算出できなくなる。そのため、予め提供者等が実測に基づいた適正な値を予め算出し、提供者や利用者等が予め適正な値を設定しておく必要がある。【００３１】
さらに、予測温度算出部１０１ａは、同様に要素分割し、中心部要素まで分割する。また、上面と下面を別々に計算できるように中央部要素を除き各輪状要素は上半分と下半分に分ける。このようにして、予測温度算出部１０１ａは、鋼板１４を総数２Ｎ−１の要素に分割する。【００３２】
次に、予測温度算出部１０１ａは、各要素のボリュームと境界面面積を算出する。鋼板１４の搬送方向には単位長をとり、板厚Ｈ及び板幅Ｂの鋼板１４における各要素のボリュームと、各要素間又は周囲との境界面面積を算出する。【００３３】
具体的には、第１要素のボリュームをＶ1、第２要素のボリュームをＶ2、第３要素のボリュームをＶ3、第Ｎ要素のボリュームをＶN、第（２Ｎ―３）要素のボリュームをＶ2N-3、第（２Ｎ−２）要素のボリュームをＶ2N-2、第（２Ｎ−１）要素のボリュームをＶ2N-1、とすると、予測温度算出部１０１ａは、下記の数式１〜数式７を用いて、Ｖ1、Ｖ2、Ｖ3、ＶN、Ｖ2N-3、Ｖ2N-2、Ｖ2N-1をそれぞれ算出する。なお、Ｖ1、Ｖ2、Ｖ3、ＶN、Ｖ2N-3、Ｖ2N-2、Ｖ2N-1は、鋼板１４の搬送方向における単位長１ｍｍ当たりのボリュームを表すので、ここでは、単位長１ｍｍ分の単位を省略し、（ｍｍ２）で表している。
【数１】
0005391205.tif 000002
【数２】
0005391205.tif 000003
【数３】
0005391205.tif 000004
【数４】
0005391205.tif 000005
【数５】
0005391205.tif 000006
【数６】
0005391205.tif 000007
【数７】
0005391205.tif 000008
【００３４】
また、第１要素と周囲の間の境界面面積をＡ1-out、第１要素と第２要素の間の境界面面積をＡ1-2、第２要素と第３要素の間の境界面面積をＡ2-3、第（Ｎ−１）要素と第Ｎ要素の間の境界面面積をＡ(N-1)-N、第（２Ｎ−３）要素と第（２Ｎ−２）要素の間の境界面面積をＡ（2N-3）-(2N-2)）、第（２Ｎ−２）要素と第（２Ｎ−１）要素の間の境界面面積をＡ(2N-2)-(2N-1)、第（２Ｎ−１）要素と周囲の間の境界面面積をＡ(2N-1)-out、とすると、予測温度算出部１０１ａは、下記の数式８〜数式１４を用いて、Ａ1-out、Ａ1-2、Ａ2-3、Ａ(N-1)-N、Ａ（2N-3）-(2N-2)、Ａ(2N-2)-(2N-1)、Ａ(2N-1)-outをそれぞれ算出する。なお、Ａ1-out、Ａ1-2、Ａ2-3、Ａ(N-1)-N、Ａ（2N-3）-(2N-2)、Ａ(2N-2)-(2N-1)、Ａ(2N-1)-outは、鋼板１４の搬送方向における単位長１ｍｍ当たりの境界面面積を表すので、ここでは、単位長１ｍｍ分の単位を省略し、（ｍｍ）で表している。
【数８】
0005391205.tif 000009
【数９】
0005391205.tif 000010
【数１０】
0005391205.tif 000011
【数１１】
0005391205.tif 000012
【数１２】
0005391205.tif 000013
【数１３】
0005391205.tif 000014
【数１４】
0005391205.tif 000015
【００３５】
次に、予測温度算出部１０１ａは、各要素において、時間刻みΔｔの間における流入出熱量を計算する。【００３６】
図４は、鋼板１４における断面各要素の流入出熱量を説明した図である。【００３７】
図１に示したように、熱間圧延装置２０では、鋼板１４は、スラブ加熱炉１と、高圧デスケーリング部２と、エッジャー３と、粗圧延部４と、クロップシャー７と、仕上入側デスケーリング部８と、仕上圧延部９と、ランアウトラミナースプレー冷却部１１との中を搬送される。【００３８】
そのため、鋼板１４は、熱間圧延装置２０で一連の処理がなされる過程において、放射、冷却、加工摩擦発熱、ロール伝熱などさまざまな流入出熱がある。これらの境界条件との流入出熱は、鋼板１４内では一番外側を囲む第１要素（上側）と第（２Ｎ−１）要素（下側）への流入出熱として、それぞれ下記の数式１５及び数式１６式のように表現できる。なお、数式１５及び数式１６式で用いられる放射流出熱、冷却流出熱、対流流出熱、摩擦流入熱、ロール抜熱、加工発熱、熱伝導量は、それぞれ一般的な伝熱理論、圧延理論で使用されている理論式を用いて算出される。
【数１５】
0005391205.tif 000016
【数１６】
0005391205.tif 000017
【００３９】
次に、予測温度算出部１０１ａは、下記の数式１７を用いて、第i要素（iは２以上(2N-2)以下）への時間刻みΔｔの間における流入熱量(W/mm)を算出する。なお、内部各要素の流入出熱は、隣接する要素との温度差による熱伝導と、圧延域での加工発熱である。
【数１７】
0005391205.tif 000018
【００４０】
次に、予測温度算出部１０１ａは、下記の数式１８を用いて、第i要素の時間刻みΔｔの間における温度変化量を計算する。
【数１８】
0005391205.tif 000019
【００４１】
そして、予測温度算出部１０１ａは、数式１９を用いて、時間刻みΔｔ経過後の温度を予測温度として算出する。
【数１９】
0005391205.tif 000020
【００４２】
次に、予測温度算出部１０１ａは、時間ステップ毎に、各分割要素の流入出熱量、温度変化量、温度を第１要素から第（２Ｎ−１）要素まで算出し、鋼板１４の搬送の全体所要時間に達するまでこの時間ステップの処理を繰り返して、鋼板１４の温度分布を算出する。【００４３】
以上のように、予測温度算出部１０１ａは、熱間圧延装置２０が熱間圧延する鋼材１４を側面も含み、外側から内側へと輪状に要素分割することで、板厚の厚い鋼材でも、側面の温度及び境界条件も考慮して、差分法による予測温度を算出することができる。このように、鋼材１４を輪状に要素分割していくことで、板厚、板幅方向それぞれに分割して、２次元メッシュに分割するよりも、分割数を少なくすることができ、実操業のオンライン制御計算の計算機負荷を軽減することができる。【００４４】
これにより、本発明の第１の実施形態に係る制御装置１００によれば、熱間圧延装置２０において圧延される鋼板の予測温度を、比較的低い計算負荷で、精度良く算出することができる。【００４５】
＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態に係る制御装置１００について説明する。【００４６】
第２の実施形態に係る制御装置１００は、図２に示した第１の実施形態に係る制御装置１００と同様に、ＣＰＵ１０１と、ＲＯＭ１０２と、ＲＡＭ１０３と、入力部１０４と、出力部１０５と、ハードディスク１０６とを備えている。【００４７】
第２の実施形態に係る制御装置１００が備えるＣＰＵ１０１の予測温度算出部１０１ａは、更に、鋼板１４の境界条件に基づいて差分法の時間刻み幅を算出し、この算出された時間刻み幅を変化させて分割された要素毎の予測温度を算出する。【００４８】
第２の実施形態に係る制御装置１００が備えるＣＰＵ１０１の予測温度算出部１０１ａによる予測温度の算出手順について以下に詳細に説明する。【００４９】
図５は、熱間圧延装置２０における鋼板１４の温度に変化を与える境界条件を模式的に説明した図である。ここで境界条件とは、鋼板１４に対して熱の流出入を変化させる環境の領域をいい、図５に示した模式図では、境界条件として、空冷搬送域であるＡＣ１、ＡＣ２、及びＡＣ３と、水冷搬送域であるＷＣと、圧延域であるＲＬとを示している。【００５０】
例えば、図１に示した熱間圧延装置２０では、高圧デスケーリング部２と、仕上入側デスケーリング部８と、仕上圧延部９内に設置されているスプレー類と、ランアウトラミナースプレー冷却部１１とが、水冷搬送ＷＣに相当する。また、粗圧延部４及び仕上圧延部９が、圧延域ＲＬに相当し、その他の搬送域は空冷搬送域ＡＣ１、ＡＣ２、及びＡＣ３に相当する。【００５１】
ここで、それぞれの境界条件における単位時間当たりの温度変化量（ｄＴ／ｄｔ）は、数式１８から導かれる下記の数式２０で表される。
【数２０】
0005391205.tif 000021
【００５２】
また、鋼板１４の搬送方向に単位長をとったとき、Ｈを鋼板１４の板厚、Ｂを鋼板１４の板幅とすると、鋼板１４断面全体のボリュームＶは、
【数２１】
0005391205.tif 000022
【００５３】
で表せられる。【００５４】
そこで、予測温度算出部１０１ａは、各境界条件、即ち空冷搬送域ＡＣ１〜ＡＣ３、水冷搬送域ＷＣ、及び圧延域ＲＬにおいて、鋼板１４全体の単位時間当たりの平均的温度変化量（ｄＴ／ｄｔ）を算出する。【００５５】
まず、予測温度算出部１０１ａは、空冷搬送域ＡＣ１〜ＡＣ３において、鋼板１４全体の単位時間当たりの平均的温度変化量（ｄＴ／ｄｔ）を、次の数式２２を用いて算出する。
【数２２】
0005391205.tif 000023
【００５６】
また、予測温度算出部１０１ａは、水冷搬送域ＷＣにおける単位時間当たりの平均的温度変化量（ｄＴ／ｄｔ）を、次の数式２３を用いて算出する。
【数２３】
0005391205.tif 000024
【００５７】
さらに、予測温度算出部１０１ａは、圧延域ＲＬにおける単位時間当たりの平均的温度変化量（ｄＴ／ｄｔ）を、次の数式２４を用いて算出する。
【数２４】
0005391205.tif 000025
【００５８】
次に、予測温度算出部１０１ａは、空冷搬送域ＡＣ１〜ＡＣ３、水冷搬送域ＷＣ、及び圧延域ＲＬそれぞれの境界条件での温度差分計算で適用する時間刻みΔｔを、下記の数式２５を用いて算出する。
【数２５】
0005391205.tif 000026
【００５９】
ここで、ΔＴincは温度計算における、１つの時間ステップ当たりの温度変化基準量で、温度計算精度に必要な温度変化量を表す。【００６０】
通常、ΔＴincは、１℃以内の数値を用いる。例えばΔＴinc ＝１（℃）とした場合、数式２５で求められる時間刻みΔｔは、平均的に温度が１（℃）変化するのに要する時間を表すことになる。通常、水冷搬送域ＷＣは空冷搬送域ＡＣ１〜ＡＣ３と比較して水冷熱伝達による熱移動量Ｑwaterが大きいので、時間刻みΔｔは空冷搬送域ＡＣ１〜ＡＣ３よりも短くなる。一方、空冷搬送域ＡＣ１〜ＡＣ３での温度変化は緩やかであるので、同じΔＴinc＝１（℃）でも時間刻みを長くとることができ、温度計算精度を確保しながらも、計算回数を減らして計算機負荷を軽減することができる。【００６１】
図６は、熱間圧延装置２０における鋼板１４の温度変化を説明した図である。【００６２】
図６に示しているように、予測温度算出部１０１ａは、時間刻みを、空冷搬送域ＡＣ１〜ＡＣ３ではΔｔ１、水冷搬送域ＷＣではΔｔ２、圧延域ＲＬではΔｔ３と変化させながら、温度差分計算を行っている。なお、各境界条件での最終ステップではΔｔlast≦Δｔとなる残り時間刻みΔｔlastで計算する。 
なお、陽解法による差分計算では計算結果が発散しないように、時間刻みは空間刻み幅によって下記の式の制約を満たす必要がある。
【数２６】
0005391205.tif 000027
【００６３】
ここで、ρは密度、Ｃｐは比熱、λは熱伝導度を表す。この制約条件はクランク・ニコルソン法などの陰解法を用いたときは不要となる。【００６４】
以上のように、本発明の第２の実施形態に係る制御装置１００によれば、空冷搬送域ＡＣ１〜ＡＣ３、水冷搬送域ＷＣ、及び圧延域ＲＬ等の境界条件の変化により、時間刻みを変更して温度差分計算することによって、１つの時間ステップごとの温度変化量の精度を確保しつつ、全体の計算回数を冗長に多くなることを防いで適切な回数にすることができる。これにより、熱間圧延装置２０を稼働する上で、鋼板温度分布をより正確に計算でき、熱間圧延装置２０における実操業のオンライン計算の計算負荷を軽減することができる。【００６５】
＜第３の実施形態＞
次に、本発明の第３の実施形態に係る制御装置１００について説明する。【００６６】
第３の実施形態に係る制御装置１００は、図２に示した第１の実施形態に係る制御装置１００と同様に、ＣＰＵ１０１と、ＲＯＭ１０２と、ＲＡＭ１０３と、入力部１０４と、出力部１０５と、ハードディスク１０６とを備えている。【００６７】
第３の実施形態に係る制御装置１００が備えるＣＰＵ１０１の予測温度算出部１０１ａは、更に、熱間圧延装置２０に設置された粗出側温度計５、仕上入側温度計６、仕上出側温度計１０、及び巻取温度計１２により測定された測定温度に基づいて、分割された要素毎の予測温度を補正し、新たな予測温度とする。【００６８】
第３の実施形態に係る制御装置１００が備えるＣＰＵ１０１の予測温度算出部１０１ａによる予測温度の算出処理について以下に詳細に説明する。【００６９】
図７は、第３の実施形態に係る制御装置１００が備えるＣＰＵ１０１の予測温度算出部１０１ａによる予測温度の算出処理を説明した図である。【００７０】
まず、予測温度算出部１０１ａは、熱間圧延装置２０から、粗出側温度計５、仕上入側温度計６、仕上出側温度計１０、及び巻取温度計１２により測定された鋼板の測定温度ＴＡＣＴが供給されると、測定温度ＴＡＣＴの上下限チェックを行う。具体的には、予測温度算出部１０１ａの上下限制限部１０１ｃは、図７に示すような関数を内部に記憶しており、供給された測定温度ＴＡＣＴが下限ＬＬ１〜上限ＵＬ１である場合、上下限制限部１０１ｃは、測定温度ＴＡＣＴに応じた値を測定温度として出力する。また、供給された測定温度ＴＡＣＴが下限ＬＬ１以下である場合、上下限制限部１０１ｃは、測定温度としてＬＬ１を出力し、供給された測定温度ＴＡＣＴが上限ＵＬ１以上である場合、測定温度としてＵＬ１を出力する。【００７１】
次に、予測温度算出部１０１ａは、算出した第１要素（上側）の予測温度Ｔ１Ｃａｌと、上下限制限部１０１ｃから出力された測定温度と偏差をとる。具体的には、減算部１０１ｄが、算出した第１要素（上側）の予測温度Ｔ１Ｃａｌと、上下限制限部１０１ｃから出力された測定温度との差分ｄＴ１を算出する。【００７２】
そして、予測温度算出部１０１ａは、減算部１０１ｄより出力された差分ｄＴ１の上下限チェックを行う。具体的には、予測温度算出部１０１ａの上下限制限部１０１ｅは、図７に示すような関数を内部に記憶しており、供給された差分ｄＴ１が下限ＬＬ２〜上限ＵＬ２である場合、上下限制限部１０１ｅは、差分ｄＴ１に応じた値を差分ｄＴとして出力する。また、供給された差分ｄＴ１が下限ＬＬ２以下である場合、上下限制限部１０１ｅは、差分ｄＴとしてＬＬ２を出力し、供給された差分ｄＴ１が上限ＵＬ２以上である場合、差分ｄＴとしてＵＬ２を出力する。【００７３】
次に、予測温度算出部１０１ａは、上下限制限部１０１ｅによる上下限チェックをクリアした差分ｄＴに対して調整ゲインαを乗じ、元の第１要素（上面）の予測温度Ｔ１Ｃａｌに加算する。なお、調整ゲインは“０．０”から“１．０”の間の値をとり、調整ゲインの値が“０．０”であれば測定温度は補正されることなく、調整ゲインの値が“１．０”であれば、測定温度に置き換わることになる。具体的には、乗算部１０１ｆが、差分ｄＴに対して調整ゲインαを乗じ、加算部１０１ｇが、αＤｔに予測温度Ｔ１Ｃａｌを加算して、予測温度Ｔ１ｃｏｒを算出する。【００７４】
即ち、予測温度算出部１０１ａは、下記の数式２７を用いて、第１要素（上面）の補正後の予測温度Ｔ１ｃｏｒを算出する。
【数２７】
0005391205.tif 000028
【００７５】
次に、予測温度算出部１０１ａは、鋼板１４内部の各要素の予測温度について、上記と同じ補正量を一律に加える。具体的には、加算部１０１ｇが、αＤｔに予測温度ＴｉＣａｌを加算して、予測温度Ｔｉｃｏｒを算出する。【００７６】
即ち、予測温度算出部１０１ａは、以下の数式２８を用いて、第i要素の補正後の予測温度ＴｉＣｏｒを算出する。
【数２８】
0005391205.tif 000029
【００７７】
このようにして、補正された各分割要素の温度を開始温度として、続く搬送域での差分温度計算を進めていく。【００７８】
以上のように、本発明の第３の実施形態に係る制御装置１００によれば、熱間圧延装置２０に設置された温度計により測定された測定温度に基づいて、各分割要素の温度を補正して、差分温度計算を続けることにより、より精度の高い鋼板１４の予測温度を算出することができる。
【産業上の利用の可能性】
【００７９】
本発明は、熱間圧延装置を制御する制御装置に適用できる。
【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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