(57)【要約】【課題】ミル定数を精度良く推定し、板厚制御の精度向上を図ること。【解決手段】圧延制御装置の圧延荷重計算用コンピュータ４において、類似度算出部４７７は、所定の操業因子およびミル伸び量を条件項目とし、条件項目毎の値を比較することで対象圧延材の対象圧延材データと過去の複数の操業で圧延対象とした圧延材の過去データとの類似度を算出する。影響係数算出部４７９は、各過去データの圧延荷重の実績値に対して該当する過去データの類似度による重み付けを行い、対象圧延材の圧延に際し各条件項目が圧延荷重に及ぼす影響係数を算出する。そして、算出した影響係数のうちのミル伸び量が圧延荷重に及ぼす影響係数をミル定数とし、ゲージメータ式で用いる。【選択図】図１
2014104491.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゲージメータ式を用いて対象圧延材の板厚を目標の板厚に圧延するための板厚制御を行う圧延制御装置であって、
過去の操業で圧延対象とした圧延材に関する所定の操業因子の値、ミル伸び量の実績値、および圧延荷重の実績値を含む操業毎の複数の過去データを操業データとして管理する操業データ管理手段と、
前記対象圧延材に関する前記所定の操業因子の値および前記ミル伸び量の予測値を対象圧延材データとして取得する対象データ取得手段と、
前記所定の操業因子および前記ミル伸び量を条件項目とし、前記条件項目毎の値を比較することで前記対象圧延材データと前記各過去データとの類似度を算出する類似度算出手段と、
前記各過去データの前記圧延荷重の実績値に対して該当する過去データの類似度による重み付けを行い、該重み付けた値を用いて前記対象圧延材の圧延に際し前記各条件項目が前記圧延荷重に及ぼす影響係数を算出する影響係数算出手段と、
を備え、前記ゲージメータ式において、前記影響係数のうちの前記ミル伸び量が前記圧延荷重に及ぼす影響係数をミル定数として用いることを特徴とする圧延制御装置。
【請求項２】
前記対象圧延材データの前記各条件項目の値に対し、対応する前記影響係数を乗じて前記対象圧延材に関する前記圧延荷重の予測値を算出することを特徴とする請求項１に記載の圧延制御装置。
【請求項３】
前記過去データ管理手段は、新たな操業で得られた最新の過去データを操業データに追加するとともに、最も操業順の古い過去データを消去することで、操業順が最新のものから順番に所定数の過去データを前記操業データとして管理することを特徴とする請求項１または２に記載の圧延制御装置。
【請求項４】
ゲージメータ式を用いて対象圧延材の板厚を目標の板厚に圧延するための板厚制御を行う圧延制御方法であって、
過去の操業で圧延対象とした圧延材に関する所定の操業因子の値、ミル伸び量の実績値、および圧延荷重の実績値を含む操業毎の複数の過去データを操業データとして収集するステップと、
前記対象圧延材に関する前記所定の操業因子の値および前記ミル伸び量の予測値を対象圧延材データとして取得するステップと、
前記所定の操業因子および前記ミル伸び量を条件項目とし、前記条件項目毎の値を比較することで前記対象圧延材データと前記各過去データとの類似度を算出するステップと、
前記各過去データの前記圧延荷重の実績値に対して該当する過去データの類似度による重み付けを行い、該重み付けた値を用いて前記対象圧延材の圧延に際し前記各条件項目が前記圧延荷重に及ぼす影響係数を算出するステップと、
を含み、前記ゲージメータ式において、前記影響係数のうちの前記ミル伸び量が前記圧延荷重に及ぼす影響係数をミル定数として用いることを特徴とする圧延制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゲージメータ式を用いて対象圧延材の板厚を目標の板厚に圧延するための板厚制御を行う圧延制御装置および圧延制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧延機による板材（圧延材）の圧延においては、圧延後の板厚を目標値に近づけて目標値に対する板厚偏差を低減させるための板厚制御が行われており、自動板厚制御（ＡＧＣ：Automatic  gauge  control）が導入されている。例えば、圧延後の板厚を測定し、目標値との偏差がゼロになるように圧下位置や圧延機入側／出側の張力を変更するモニターＡＧＣや、ゲージメータ式を用いて行うゲージメータＡＧＣ等が実用化・採用されている。ゲージメータＡＧＣは、絶対値ＡＧＣ等とも呼ばれている。
【０００３】
モニターＡＧＣでは、圧延後の板厚を測定して制御に用いるため、高い信頼性が得られる一方で、圧延機から板厚計までの物理的な距離に応じていわゆる無駄時間が発生し、制御の応答性には限界があった。これに対し、ゲージメータＡＧＣでは、圧延機直下の板厚を予測して制御を行うため、前述のような制御の応答性に関する問題が生じない利点がある。
【０００４】
ここで、ゲージメータＡＧＣは、圧延時に圧延荷重によってワークロールの変形を含めて圧延機自体が弾性変形することでワークロール間が広がる現象をモデル化したゲージメータ式を用い、ワークロール間の開き量すなわち板厚（ゲージメータ板厚）を予測するものである。具体的には、ゲージメータ板厚は、無負荷時のロールギャップと上記した圧延時に生じるミル伸び量と呼ばれる圧延機の弾性変形量との和によって求められ、ゲージメータ式は、これらを数式化したものである。したがって、ゲージメータＡＧＣによる板厚制御では、圧延機の弾性変形量すなわちミル伸び量を正確に予測することが重要である。
【０００５】
例えば、特許文献１では、圧延機の変形量をロール系変形量とハウジング系変形量とに分離してモデル化することで、ゲージメータ式を用いた板厚制御の精度向上を図っている。また、特許文献２では、圧延を行わずに圧下ねじの締め込み量と圧下力との関係を求めて用いる締め込み法等と呼ばれる手法を適用して圧延荷重に対するロール変形量を算出し、ゲージメータによる圧下位置の制御を行っている。
【０００６】
また、一般に、ミル伸び量は、圧延機の剛性を表すミル定数と圧延荷重とから求めることができる。ミル定数は、ミル常数、ミル剛性、縦弾性係数等とも呼ばれ、圧延機の弾性特性から定められる。したがって、ミル伸び量の予測精度にはミル定数の精度が影響する。例えば、非特許文献１には、上記した締め込み法によるミル定数の測定手法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平６−２２６３２２号公報
【特許文献２】特開平６−２５４６１３号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】板圧延の理論と実際／日本鉄鋼協会編，昭和５９年
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１のように圧延機の変形量をロール系とハウジング系とに分けてモデル化する場合、個々のモデルによる予測誤差が蓄積して実際のミル伸び量に対する誤差が増大する問題があった。また、特許文献２や非特許文献１のように締め込み法を用いる手法では、ミル定数の測定時やロール変形量の算出時の状況が圧延時の状況とは異なり、実際のミル伸び量に対する誤差が大きい場合があった。
【００１０】
また、ミル伸び量は、原理的には圧延機の弾性特性によって定まるものであるが、実際には、同一の圧延荷重が作用した場合であっても、圧延材の鋼種（合金成分等）や温度といった操業毎の圧延条件（操業因子）の影響を受けて変動する場合があった。このため、圧延機の弾性特性のみを考慮したミル定数では精度が十分でなく、ミル伸び量の予測精度の低下を招く場合があった。近年では、板厚精度に対する要求が厳格化し、その一方で少量多品種生産の需要が高まっており、個々の圧延材の操業因子に対応したミル定数の調整が求められている。
【００１１】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ミル定数を精度良く推定し、板厚制御の精度向上を図ることができる圧延制御装置および圧延制御方法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】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明にかかる圧延制御装置は、ゲージメータ式を用いて対象圧延材の板厚を目標の板厚に圧延するための板厚制御を行う圧延制御装置であって、過去の操業で圧延対象とした圧延材に関する所定の操業因子の値、ミル伸び量の実績値、および圧延荷重の実績値を含む操業毎の複数の過去データを操業データとして管理する操業データ管理手段と、前記対象圧延材に関する前記所定の操業因子の値および前記ミル伸び量の予測値を対象圧延材データとして取得する対象データ取得手段と、前記所定の操業因子および前記ミル伸び量を条件項目とし、前記条件項目毎の値を比較することで前記対象圧延材データと前記各過去データとの類似度を算出する類似度算出手段と、前記各過去データの前記圧延荷重の実績値に対して該当する過去データの類似度による重み付けを行い、該重み付けた値を用いて前記対象圧延材の圧延に際し前記各条件項目が前記圧延荷重に及ぼす影響係数を算出する影響係数算出手段と、を備え、前記ゲージメータ式において、前記影響係数のうちの前記ミル伸び量が前記圧延荷重に及ぼす影響係数をミル定数として用いることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明にかかる圧延制御方法は、ゲージメータ式を用いて対象圧延材の板厚を目標の板厚に圧延するための板厚制御を行う圧延制御方法であって、過去の操業で圧延対象とした圧延材に関する所定の操業因子の値、ミル伸び量の実績値、および圧延荷重の実績値を含む操業毎の複数の過去データを操業データとして収集するステップと、前記対象圧延材に関する前記所定の操業因子の値および前記ミル伸び量の予測値を対象圧延材データとして取得するステップと、前記所定の操業因子および前記ミル伸び量を条件項目とし、前記条件項目毎の値を比較することで前記対象圧延材データと前記各過去データとの類似度を算出するステップと、前記各過去データの前記圧延荷重の実績値に対して該当する過去データの類似度による重み付けを行い、該重み付けた値を用いて前記対象圧延材の圧延に際し前記各条件項目が前記圧延荷重に及ぼす影響係数を算出するステップと、を含み、前記ゲージメータ式において、前記影響係数のうちの前記ミル伸び量が前記圧延荷重に及ぼす影響係数をミル定数として用いることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ミル定数を精度良く推定することができ、板厚制御の精度向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、圧延設備の概略構成例を示す模式図である。
【図２】図２は、圧延荷重計算用コンピュータの構成例を示すブロック図である。
【図３】図３は、圧延荷重計算用コンピュータおよび操業用計算機を含む周辺装置間のデータフロー図である。
【図４】図４は、平均ミル定数を説明する図である。
【図５】図５は、局所ミル定数を説明する図である。
【図６】図６は、ミル定数推定処理の処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して、本発明の圧延制御装置および圧延制御方法を実施するための形態について説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。また、図面の記載において、同一部分には同一の符号を付して示している。
【００１７】
図１は、本実施の形態の圧延制御装置３が適用される圧延設備１の概略構成例を示す模式図である。なお、図１では、一方向の単一スタンド圧延機を図示しているが、これに限定されるものではなく、連続スタンド（タンデム）圧延機や、リバース式圧延機等にも同様に適用できる。この圧延設備１は、後述する圧延ライン１０（図３を参照）を構成する。
【００１８】
図１に示す圧延設備１において、圧延機２は、通板方向Ａ１に搬送される圧延対象の圧延材（以下、「対象圧延材」と呼ぶ。）ＳＴを間に挟んで上下から圧下する１対のワークロール２１ａ，２１ｂと、ワークロール２１ａ，２１ｂの各々に圧下力を印加する１対のバックアップロール２３ａ，２３ｂと、対象圧延材ＳＴを通過させるワークロール２１ａ，２１ｂ間の圧下位置を調整する圧下装置２５とを備える。この圧延機２によって圧延された対象圧延材ＳＴは、例えば、長尺材のまま冷却された後、あるいは、コイル巻き取り機によって巻き取られ、コイルとされた後、次工程へと送られる。また、圧延機２は、ロードセル等の荷重検出器２７を備えており、対象圧延材ＳＴの圧延時において圧延荷重を検出し、検出値をゲージメータ式演算器３１に出力する。この圧延機２の圧延方向出側には、対象圧延材ＳＴの板厚を測定する板厚計２９が設置されている。
【００１９】
圧延制御装置３は、圧延荷重計算用コンピュータ４と、ゲージメータ式演算器３１と、ＡＧＣ出力演算器３３と、圧下制御装置３５とがこの順に接続されて構成され、対象圧延材ＳＴの板厚をゲージメータＡＧＣにより制御する。
【００２０】
この圧延制御装置３において、ゲージメータ式演算器３１およびＡＧＣ出力演算器３３は、例えば特許文献１等に開示されている公知技術を適用して構成することができ、ゲージメータ式に従って、圧下制御装置３５からもたらされる圧下位置と荷重検出器２７から入力される圧延荷重の検出値とを用いてミル直下の板厚（ゲージメータ板厚）を算出する。そして、圧下制御装置３５は、ＡＧＣ出力演算器３３から入力される圧下位置変更量に従って圧下装置２５を制御する。
【００２１】
図２は、圧延荷重計算用コンピュータ４の構成例を示すブロック図である。この圧延荷重計算用コンピュータ４は、例えばワークステーションやパソコン等の汎用コンピュータを用いて実現される。図２に示すように、圧延荷重計算用コンピュータ４は、主な機能部として、入力部４１と、出力部４３と、通信部４５と、処理部４７と、記録部４９とを含む。
【００２２】
入力部４１は、例えばキーボードやマウス、タッチパネル、各種スイッチ等の入力装置によって実現されるものであり、操作入力に応じた入力信号を処理部４７に出力する。出力部４３は、ＬＣＤやＥＬディスプレイ、ＣＲＴディスプレイ等の表示装置によって実現されるものであり、処理部４７から入力される表示信号に基づいて各種画面を表示する。なお、出力部４３は、適宜プリンタやスピーカ等の出力装置を含む構成としてよい。通信部４５は、ゲージメータ式演算器３１や図３に示す操業用計算機１００との間でデータを送受するためのものであり、モデムやＴＡ、通信ケーブルのジャックや制御回路等によって実現される。
【００２３】
処理部４７は、ＣＰＵ等で実現され、入力部４１から入力される入力信号、通信部４５を介して操業用計算機１００から入力されるデータ、記録部４９に保存されるプログラムやデータ等に基づき、圧延荷重計算用コンピュータ４を構成する各部への指示やデータの転送等を行って圧延荷重計算用コンピュータ４の動作を制御する。この処理部４７は、操業データ管理手段としての操業データ管理部４７１と、対象データ取得手段としての対象圧延材データ取得部４７３と、圧延荷重予測部４７５とを含む。圧延荷重予測部４７５は、類似度算出手段としての類似度算出部４７７と、影響係数算出手段としての影響係数算出部４７９とを備える。
【００２４】
記録部４９は、更新記録可能なフラッシュメモリ、内蔵あるいはデータ通信端子で接続されたハードディスク、メモリカード等の情報記録媒体およびその読み書き装置等によって実現され、用途に応じた記録装置を適宜採用して用いることができる。この記録部４９には、圧延荷重計算用コンピュータ４を動作させ、この圧延荷重計算用コンピュータ４が備える種々の機能を実現するためのプログラムや、このプログラムの実行中に使用されるデータ等が予め保存され、あるいは処理の都度一時的に保存される。
【００２５】
また、記録部４９には、操業データ４９１が保存される。この操業データ４９１は、過去の操業で得られた圧延材についての過去データを蓄積・保存したデータベースである。この操業データ４９１に保存される過去データの各々は、該当する操業で圧延対象とされ、コイルとされた圧延材の鋼種や板厚、板幅、温度、ワークロール径、ロールギャップ、設定圧延荷重といった操業因子、実績ミル伸び量、実績圧延荷重等の各値で構成される。設定圧延荷重は、該当する圧延材の圧延に際して後述する要領で圧延荷重予測部４７５が予測した圧延荷重の予測値である。実績ミル伸び量は、板厚計２９によって測定された圧延後の板厚からロールギャップを差し引いて求めたミル伸び量の実績値であり、実績圧延荷重は、荷重検出器２７によって圧延時に検出された圧延荷重の実績値である。
【００２６】
ここで、操業因子は、その操業前に圧延材毎に設定される設定情報であり、実績ミル伸び量および実績圧延荷重は、実際にその圧延材を圧延した際に得られた実績情報である。そして、操業因子を含む設定情報は操業用計算機１００が管理しており、実績ミル伸び量および実績圧延荷重を含む実績情報は操業用計算機１００が圧延ライン１０から収集する。圧延荷重計算用コンピュータ４は、前述の操業用計算機１００から上記した操業因子や実績ミル伸び量、実績圧延荷重の各値を操業毎に取得し、過去データとして操業データ４９１に蓄積・保存する。
【００２７】
図３は、圧延荷重計算用コンピュータ４および操業用計算機１００を含む周辺装置間のデータフロー図である。図３に示すように、操業用計算機（プロセスコンピュータ）１００は、対象圧延材ＳＴの圧延に際し、圧延設備１を含む圧延ライン１０との間で対象圧延材ＳＴの設定情報や実績情報を送受する。すなわち、操業用計算機１００は、圧延条件等の対象圧延材ＳＴの必要な設定情報を圧延ライン１０の各部に出力する（ｄ１）。また、この設定情報に従って圧延ライン１０において対象圧延材ＳＴが圧延されるが、操業用計算機１００は、その過程で得た実績情報を収集する（ｄ３）。
【００２８】
また、対象圧延材ＳＴの圧延に際し、操業用計算機１００は、ミル定数の算出に用いる対象圧延材ＳＴの設定情報（具体的には操業因子および設定ミル伸び量）を対象圧延材データとして圧延荷重計算用コンピュータ４に出力する（ｄ５）。加えて、操業用計算機１００は、圧延ライン１０での圧延を終えるたびに、コイルとされた圧延材の設定情報および実績情報のうち、ミル定数の算出に用いる設定情報（上記した操業因子）および実績情報（上記した実績ミル伸び量および実績圧延荷重）を過去データとして、随時、圧延荷重計算用コンピュータ４に出力する（ｄ７）。
【００２９】
このようにして圧延荷重計算用コンピュータ４に出力された過去データは、操業データ４９１を構成する過去データ４９３の１つとして記録部４９に蓄積・保存され、ミル定数の推定に利用される。すなわち、操業データ４９１を構成する操業毎の過去データ４９３は圧延荷重予測部４７５によって読み出される（ｄ９）。そして、圧延荷重予測部４７５は、対象圧延材データと操業毎の過去データとを用いて後述するミル伸び量が圧延荷重に及ぼす影響係数を算出し、これをミル定数としてゲージメータ式演算器３１に出力する（ｄ１１）。なお、ゲージメータ式演算器３１は圧延設備１の圧延制御装置３を構成するが、図３では便宜上圧延ライン１０の枠外に示している。
【００３０】
また、操業データ４９１は、操業順が最新のものから順番に所定数の過去データ４９３を蓄積・保存するようになっている。すなわち、圧延荷重計算用コンピュータ４において、操業データ管理部４７１は、操業データ４９１を構成する過去データ４９３の数が前述の所定数を超えた後は、操業用計算機１００からの新たな過去データの入力を受け（ｄ７）、これを過去データ４９３として操業データ４９１に追加するとともに、最も操業順の古い過去データを消去して操業データ４９１を更新する（ｄ１３）。
【００３１】
なお、操業データ４９１として蓄積・保存する過去データの数は多いほどよい。ただし、古いものが増えると圧延機２等の経時変化に対するミル定数の調整力が低減し、その推定精度の低下を招くため好ましくない。具体的な数としては、例えば、３０００〜５０００コイル分の過去データがあれば、十分な精度でミル定数の推定が可能である。
【００３２】
次に、圧延制御装置３が行うゲージメータＡＧＣによる板厚制御について簡単に説明する。ゲージメータＡＧＣでは、ゲージメータ式に従って対象圧延材ＳＴを目標の板厚に圧延するためのロールギャップＳを求める。例えば、ミル定数として平均ミル定数を用いたゲージメータ式は次式（１）で表される。次式（１）において、ｈGMは出側板厚（ゲージメータ板厚）を表し、Ｐは圧延荷重を表し、ＭSは平均ミル定数を表す。すなわち、この場合は、先ず、対象圧延材ＳＴの圧延条件等に基づいて圧延荷重Ｐを予測する。この予測圧延荷重Ｐは、図３の圧延荷重予測部４７５から求められる設定圧延荷重でもよいし、他の手段で求められたものでもよい。そして、予測した圧延荷重（例えば設定圧延荷重）Ｐと平均ミル定数ＭSとからミル伸び量を算出し、次式（１）のゲージメータ式に従って出側板厚ｈGMが目標の板厚となるロールギャップＳを算出する。なお、実際の処理では、ワークロール２１ａ，２１ｂの熱膨張や摩擦分の補正、板厚計２９で測定した圧延後の板厚を用いた板厚偏差の補正等が適宜行われ、板厚制御の精度の向上が図られている。
【数１】
2014104491.tif 000003
【００３３】
図４は、平均ミル定数ＭSを説明する図であり、横軸を板厚またはロールギャップ、縦軸を圧延荷重として、無負荷時のロールギャップＳと、実際に圧延を行って実測した圧延荷重Ｐと出側板厚ｈGMとの関係とを示している。図４に示すように、平均ミル定数ＭSは、無負荷時のロールギャップＳを表す点と、圧延荷重Ｐが作用した状態の出側板厚ｈGMを表す点とを結ぶ直線の傾きによって表される。
【００３４】
ところで、実際には、圧延荷重Ｐと出側板厚ｈGMとの関係は図４に示すような線形変化ではなく、非線形で変化するため、図４に示すような２点間を平均化した平均ミル定数ＭSでは、ミル伸び量が高精度に予測できずに板厚制御の精度が低下する問題があった。図５は、局所ミル定数ＭAGCを説明する図であり、圧延荷重Ｐと出側板厚ｈGMとの関係を段階的に取得して得た圧延機２の弾性特性曲線の一例を示すとともに、併せて図４に示した平均ミル定数ＭSを表す直線の傾きを二点鎖線によって示している。
【００３５】
例えば、目標とする板厚が図５中に示す出側板厚ｈGMであったとする。この場合、出側板厚ｈGM近傍の局所的な圧延機２の弾性変形量に対する圧延荷重変動の勾配によって表される局所ミル定数ＭAGCは、平均ミル定数ＭSと比べて目標の板厚すなわち出側板厚ｈGM近傍での圧延機２の弾性特性を精度良く表している。したがって、ゲージメータＡＧＣでは、局所ミル定数ＭAGCをミル定数として用いるのが好ましい。この場合のゲージメータ式は次式（２）によって表され、圧延荷重変動ΔＰによる出側板厚変動ΔｈGMを最小化するようにロールギャップΔＳを変化させることで板厚制御を行う。ここで、圧延変動荷重ΔＰは、実績圧延荷重から予測圧延荷重を差し引いた量であり、その予測圧延荷重は、図３の圧延荷重予測部４７５から求められる設定圧延荷重でもよいし、他の手段で求められたものでもよい。
【数２】
2014104491.tif 000004
【００３６】
以上がゲージメータＡＧＣによる板厚制御の概要であるが、上記したように、ミル伸び量は、操業因子の影響を受けて変動し得る。このため、圧延機２の弾性特性だけでなく、対象圧延材ＳＴの操業因子に対応したミル定数の精度が重要となる。そこで、本実施の形態では、過去データを用いることで操業因子等の値を考慮したミル定数の推定を行う。具体的には、操業因子等の値が似ている過去データを重要視して用いて対象圧延材ＳＴの圧延荷重を予測し、その過程で導出されるミル伸び量が圧延荷重に及ぼす影響係数をミル定数とする。
【００３７】
図６は、圧延荷重計算用コンピュータ４が行うミル定数推定処理の処理手順を示すフローチャートである。本実施の形態の圧延制御装置３は、圧延荷重計算用コンピュータ４が図６に示す処理手順で推定したミル定数をゲージメータ式で用い、板厚制御を行うことで圧延制御方法を実施する。なお、ここで説明する処理は、ミル定数推定処理を実現するためのプログラムを記録部４９に保存しておき、処理部４７がこのプログラムを読み出して実行することで実現できる。
【００３８】
図６に示すように、ミル定数推定処理では、先ず、対象圧延材データ取得部４７３が、操業用計算機１００から対象圧延材データ（対象圧延材ＳＴの操業因子および設定ミル伸び量）を取得する（ステップＳ１）。また、圧延荷重予測部４７５が、操業データ４９１として蓄積・保存されている操業毎の過去データを読み出す（ステップＳ３）。そして、圧延荷重予測部４７５において類似度算出部４７７が、ステップＳ１で取得した対象圧延材データと、ステップＳ３で読み出した操業毎の過去データの各々との類似度を算出する（ステップＳ５）。
【００３９】
類似度の算出では、各過去データを構成する所定の操業因子およびミル伸び量の各項目をｐ個の条件項目とする。そして、類似度算出部４７７は、対象圧延材データについては前述の所定の操業因子および設定ミル伸び量の値を条件項目値とし、過去データの各々については所定の操業因子および実績ミル伸び量の値を条件項目値として用いる。なお、条件項目とする操業因子等については、設定情報や実績情報に含まれる各種項目の中から適宜選択してよい。そして、類似度算出部４７７は、所定の操業因子およびミル伸び量の値を比較することで対象圧延材データと各過去データとの類似度を算出する。すなわち、この類似度は、該当する過去データの重要度と言い換えることができ、例えば、類似度算出部４７７は、次式（３），（４）に従って対象圧延材データと各過去データの各々との類似度ｗを順番に算出する。
【数３】
2014104491.tif 000005
【００４０】
上記式（３），（４）において、ｉは条件項目番号を表し、ｘiは過去データのｉ番目の条件項目値を表し、ｑiは対象圧延材データのｉ番目の条件項目値を表す。また、ｈは、類似度ｗの広がりを調整するための類似度パラメータであり、値が小さいほど対象圧延材データと近い過去データ（各条件項目値が似ており圧延条件が対象圧延材ＳＴと類似する過去データ）を重要視した類似度ｗの算出が可能となる。すなわち、ここでの処理により、類似度ｗは、各条件項目値が全体的に対象圧延材データの対応する条件項目値と似ており、対象圧延材ＳＴと圧延条件が類似する過去データほど高く、そうでない過去データほど低い値として算出される。
【００４１】
以上のようにして類似度ｗを算出したならば、影響係数算出部４７９が、ステップＳ５で算出した類似度に基づいて、ミル伸び量が圧延荷重に及ぼす影響係数を算出する（ステップＳ７）。このステップＳ７の処理では、影響係数算出部４７９は、対象圧延材ＳＴについて圧延荷重を予測する処理を行い、この過程で前述の影響係数を導出する。
【００４２】
例えば、影響係数算出部４７９は、対象圧延材データのｐ個の条件項目値ｘqpの１次式である次式（５）を用いて対象圧延材ＳＴに関する設定圧延荷重ｙq＾を算出する。次式（５）において、各条件項目値に乗じるβ＾は、対象圧延材ＳＴの圧延に際し、対応する条件項目が圧延荷重に及ぼす影響係数を表す。なお、ｙq＾，β＾は、ｙq，βの上にハット「＾」が付いていることを示す。
【数４】
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【００４３】
影響係数β＾は、類似度ｗを用いた次式（６）によって表される。次式（６）において、ｋは操業データ４９１を構成する過去データの数を表す。また、ｙiは、該当する過去データの実績圧延荷重を表し、ｙi＾は、上記式（５）により求められる計算圧延荷重を表す。なお、ｙi＾は、ｙiの上にハット「＾」が付いていることを示す。
【数５】
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【００４４】
ここで、ミル伸び量の条件項目番号ｉが「１」であるとすると、上記式（５）中の条件項目値ｘq1は対象圧延材データの設定ミル伸び量である。そして、この設定ミル伸び量ｘq1に乗じる影響係数β1＾すなわちミル伸び量が圧延荷重に及ぼす影響係数β1＾は、ミル定数に相当する。続くステップＳ９では、処理部４７は、前述のようにして対象圧延材ＳＴについて設定圧延荷重ｙq＾を算出する過程で導出したミル伸び量が圧延荷重に及ぼす影響係数β1＾をミル定数とし、ゲージメータ式演算器３１に出力する。その後は、ゲージメータ式演算器３１、ＡＧＣ出力演算器３３、および圧下制御装置３５が各々の処理を行い、圧延荷重計算用コンピュータ４から入力されたミル定数を用いてゲージメータ式によりロールギャップを求め、圧下装置２５を制御する。
【００４５】
以上説明したように、本実施の形態によれば、過去データ毎に対象圧延材データとの間で所定の操業因子およびミル伸び量の値を比較し、対象圧延材データと各過去データとの類似度を算出することができる。そして、該当する過去データの類似度を用いて各過去データの実績圧延荷重に対する重み付けを行い、対象圧延材ＳＴの圧延荷重を予測することができる。そして、その過程で導出したミル伸び量が圧延荷重に及ぼす影響係数をミル定数として推定し、ゲージメータ式で用いることができる。これによれば、対象圧延材ＳＴと圧延条件の類似する過去データを重要視して用い、圧延機２の弾性特性だけでなく操業因子の影響を考慮してミル定数を推定することができる。したがって、ミル定数を精度良く推定することができるので、ミル伸び量を高精度に予測し、ゲージメータ式を用いたゲージメータＡＧＣによる板厚制御の精度向上を図ることができる。
【００４６】
また、従来は、操業因子の影響を受けてミル伸び量が変動する事態に対処するため、過去の実績から操業因子の影響を検証し、ミル定数を手動で調整する等して板厚制御の向上を図っていた。この手動での調整は、考慮すべき操業因子の値毎に行わなければならず、非常に煩雑な作業となっていた。これに対し、本実施の形態によれば、過去データを用い、過去の実績から対象圧延材ＳＴの操業因子に対応したミル定数の調整を細やかかつ自動的に行うことができる。
【００４７】
なお、上記した実施の形態で示した類似度の算出式（上記式（３），（４））、類似度を用いた重み関数（上記式（６））、設定圧延荷重の予測式（上記式（５））は一例であって、これに限定されるものではない。例えば、類似度の算出式は、対象圧延材ＳＴと圧延条件が類似する過去データほど数値が大きくなるようなものであればよい。
【００４８】
また、操業データ４９１は、各過去データを鋼種やサイクル、圧延油種、寸法等のデータ区分毎に分類し、データ区分毎に蓄積・保存しておく構成としてもよい。この場合には、対象圧延材ＳＴの設定情報をもとに対象圧延材ＳＴが属するデータ区分を判別し、判別したデータ区分に分類された過去データを用いて上記した処理を行えばよい。これによれば、ミル定数の推定に用いる過去データをデータ区分によって絞り込んで用いることができる。すなわち、過去に圧延条件が類似する圧延材を圧延した際に得た過去データのみを用いてミル定数を推定することができるので、ミル定数をより精度良く推定することができる。また、処理に要する時間の短縮化が図れる。例えば、対象圧延材ＳＴと鋼種が同じ過去データのみを用いてミル定数を推定するといったことが可能となる。なお、この場合においても、各データ区分毎にある程度の数の過去データを確保しておくのがよい。具体的には、データ区分毎に３０００コイル分以上の過去データが蓄積・保存されているのが好ましい。
【００４９】
（実施例）
本発明の発明者等は、平均ワークロール径：６００ｍｍ、バックアップロール径：２０００ｍｍ（ともに胴長：１４００ｍｍ）の４段式圧延スタンド（ワークロール材質：５％クロム鍛鋼）を圧延機として用い、鋼帯（低炭素鋼，降伏応力：２００ＭＰａ）を供試材として圧延を行った。圧延は、圧延条件を次の範囲内で変更しながら５０００コイル分行い、コイル毎に得た過去データを蓄積して操業データ４９１を用意した。すなわち、圧延条件の範囲は、板厚：１．０ｍｍ〜２．０ｍｍ、板幅：９００ｍｍ〜１１５０ｍｍ、ワークロール径：５７０ｍｍ〜６３０ｍｍ、前方張力目標値：４９ＭＰａ〜９８ＭＰａ、後方張力目標値：４９ＭＰａ〜９８ＭＰａ、圧下率：１０％〜２０％とした。
【００５０】
続いて、同じ圧延機で、上記と同様の範囲で圧延条件を変更しながらさらに圧延を行った。圧延は、ゲージメータＡＧＣによる板厚制御を行い、下記本発明例、比較例１、および比較例２についてそれぞれ１００コイル分行った。その後、コイル全長の板厚精度を比較した。板厚精度は、コイルの長手方向に一定ピッチで１００等分した各点での板厚を測定し、その平均値と目標板厚との偏差で評価した。
【００５１】
すなわち、本発明例では、上記した実施の形態の圧延制御装置３を適用して推定したミル定数を用いて板厚制御を行いながら圧延を行った。具体的には、前述のようにして操業データ４９１として蓄積した各過去データを用い、上記式（４）の類似度パラメータｈを０．５として類似度ｗを算出し、上記式（５）に従って設定圧延荷重ｙq＾を算出し、その過程で導出したミル伸び量が圧延荷重に及ぼす影響係数β1＾をミル定数とし、ゲージメータ式で用いた。条件項目は、ミル伸び量、板幅、ワークロール径、およびロールギャップの４つとした。
【００５２】
一方、比較例１では、特許文献１の技術を適用して板厚制御を行いながら圧延を行った。比較例２では、特許文献２の技術を適用して板厚制御を行いながら圧延を行った。
【００５３】
この結果、比較例１および比較例２の板厚誤差はともに平均３％であった。これに対し、本発明例の板厚誤差は平均１．５％であり、板厚精度の精度向上が図れた。
【符号の説明】
【００５４】
１      圧延設備
２      圧延機
２１ａ，２１ｂ      ワークロール
２３ａ，２３ｂ      バックアップロール
２５      圧下装置
２７      荷重検出器
２９      板厚計
３      圧延制御装置
４      圧延荷重計算用コンピュータ
４１      入力部
４３      出力部
４５      通信部
４７      処理部
４７１      操業データ管理部
４７３      対象圧延材データ取得部
４７５      圧延荷重予測部
４７７      類似度算出部
４７９      影響係数算出部
４９      記録部
４９１      操業データ
３１      ゲージメータ式演算器
３３      ＡＧＣ出力演算器
３５      圧下制御装置
ＳＴ      対象圧延材
【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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