(57)【要約】【課題】鋼板の圧延時において、各スタンドの板厚スケジュールと荷重バランスとを常時保ちつつ安定した圧延を行うこと。【解決手段】最終スタンドＦ７の下流側の板厚計５０および温度計５１が計測した鋼板２の板厚計測値および実績温度と複数のスタンドＦｉにおける実績圧延荷重、ロール圧下位置、および実績速度とから各スタンドＦｉの先進率、変形抵抗値および摩擦係数を算出して、圧延荷重モデルからロール速度および圧下位置を導出し、各スタンドＦｉを制御する。摩擦係数、変形抵抗値、および先進率から各スタンドＦｉの圧延速度および圧下位置を算出して制御する定常部処理を所定周期で繰り返す。または、鋼板２の定常部の板厚計測値から各スタンドＦｉでの鋼板２の変形抵抗値を算出し、変形抵抗値と初期変形抵抗値とから学習値を算出して、各スタンドＦｉの圧延速度および圧下位置を算出し制御する定常部処理を所定周期で繰り返す。【選択図】図１
2014217847.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼板に関する初期条件を読み出す初期条件読み出しステップと、
少なくとも前記鋼板の初期条件に基づいて、前記鋼板を圧延する複数の圧延機における初期変形抵抗値、初期先進率、および初期摩擦係数を順次算出する初期値算出ステップと、
少なくとも前記初期変形抵抗値、前記初期先進率、および前記初期摩擦係数に基づいて、前記複数の圧延機における初期圧延速度および初期圧下位置を算出する初期条件算出ステップと、
前記初期圧延速度および初期圧下位置に基づいて、前記複数の圧延機を制御する初期制御ステップと、
前記鋼板の先端が前記複数の圧延機における最終段の圧延機を通過した後に、前記最終段の圧延機の下流側において前記鋼板の定常部における板厚を計測する定常部板厚計測ステップと、前記最終段の圧延機の下流側において前記鋼板の定常部における実績温度を計測する実績温度計測ステップと、少なくとも前記板厚計測値、前記実績温度、および前記複数の圧延機における実績データに基づいて、それぞれの前記圧延機における摩擦係数、先進率、および前記鋼板の変形抵抗値を算出する算出ステップと、少なくとも前記摩擦係数、前記先進率、および前記変形抵抗値に基づいて、前記複数の圧延機のそれぞれの圧延機における圧延速度および圧下位置を算出する条件算出ステップと、前記圧延速度および圧下位置に基づいて、前記複数の圧延機を制御する制御ステップと、を所定周期で繰り返す定常部処理ステップと、
を含むことを特徴とする圧延機の制御方法。
【請求項２】
鋼板に関する初期条件を読み出す初期条件読み出しステップと、
少なくとも前記鋼板の初期条件に基づいて、前記鋼板を圧延する複数の圧延機における初期変形抵抗値、初期先進率、および初期摩擦係数を順次算出する初期値算出ステップと、
少なくとも前記初期変形抵抗値、前記初期先進率、および前記初期摩擦係数に基づいて、前記複数の圧延機における初期圧延速度および初期圧下位置を算出する初期条件算出ステップと、
前記初期圧延速度および初期圧下位置に基づいて、前記複数の圧延機を制御する初期制御ステップと、
前記鋼板の先端が前記複数の圧延機における最終段の圧延機を通過した後に、前記最終段の圧延機の下流側において前記鋼板の定常部における板厚を計測する定常部板厚計測ステップと、前記最終段の圧延機の下流側において前記鋼板の定常部における実績温度を計測する実績温度計測ステップと、少なくとも前記板厚計測値、前記実績温度、および前記複数の圧延機における実績データに基づいて、それぞれの前記圧延機における前記鋼板の変形抵抗値を算出する変形抵抗値算出ステップと、前記変形抵抗値および前記初期変形抵抗値に基づいて変形抵抗学習値を算出する学習値算出ステップと、少なくとも前記変形抵抗学習値に基づいて前記複数の圧延機のそれぞれの圧延機における圧延速度および圧下位置を算出する圧延条件算出ステップと、前記圧延速度および前記圧下位置に基づいて、前記複数の圧延機を制御する制御ステップと、を所定周期で繰り返す定常部処理ステップと、
を含むことを特徴とする圧延機の制御方法。
【請求項３】
鋼板を圧延可能に構成された複数の圧延機に対して制御を行う圧延機の制御装置において、
前記複数の圧延機における最終段の圧延機の下流側に設けられ、前記鋼板の板厚を計測する板厚計測手段により計測された前記鋼板の板厚計測値と、前記複数の圧延機における最終段の圧延機の下流側に設けられ、前記鋼板の実績温度を計測する実績温度計測手段により計測された前記鋼板の実績温度と、前記複数の圧延機における実績データとに基づいて、それぞれの前記圧延機における変形抵抗値、先進率、および摩擦係数を算出する算出手段と、
前記変形抵抗値、前記先進率、および前記摩擦係数に基づいて、前記複数の圧延機のそれぞれの圧延機における圧延速度および圧下位置を算出する条件算出手段と、
前記圧延速度および前記圧下位置に基づいて、前記複数の圧延機を制御する圧延機制御手段と、
を備えることを特徴とする圧延機の制御装置。
【請求項４】
鋼板を圧延可能に構成された複数の圧延機に対して制御を行う圧延機の制御装置において、
前記複数の圧延機における最終段の圧延機の下流側に設けられ、前記鋼板の板厚を計測する板厚計測手段により計測された前記鋼板の先端部における板厚計測値と、前記複数の圧延機における最終段の圧延機の下流側に設けられ、前記鋼板の板温度を計測する温度計測手段により計測された前記鋼板の先端部における実績温度と、前記複数の圧延機における実績データとに基づいて、それぞれの前記圧延機における摩擦係数、前記鋼板の初期変形抵抗値、および初期先進率を算出する初期値算出手段と、
少なくとも前記板厚計測手段により計測された前記鋼板の定常部における板厚計測値、前記温度計測手段により計測された前記鋼板の定常部における実績温度、および前記複数の圧延機における実績データに基づいて、それぞれの前記圧延機における前記鋼板の変形抵抗値を算出する変形抵抗値算出手段と、
前記変形抵抗値および前記初期変形抵抗値に基づいて、変形抵抗学習値を算出する学習値算出手段と、
少なくとも前記変形抵抗学習値に基づいて、前記複数の圧延機のそれぞれの圧延機における圧延速度および圧下位置を算出する条件算出手段と、
前記圧延速度および前記圧下位置に基づいて、前記複数の圧延機を制御する圧延機制御手段と、
を備えることを特徴とする圧延機の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱延や熱間圧延において圧延速度や圧下位置などの設定計算を行う圧延機の制御方法および圧延機の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、熱延の板厚制御においては、複数の圧延機のうちの最も上流側の圧延機に鋼板の先端が進入する前に、それぞれの圧延機の圧下位置およびロールの回転速度を設定計算によって決定し、この設定計算に基づいて鋼板の先端部の圧延を行っている。また、鋼板の先端が最も下流側の最終圧延機を抜けると、最終圧延機の出側に設置された板厚計の実測値に基づいて、板厚のフィードバック制御が行われている。
【０００３】
さらに、板厚制御としては、それぞれの圧延機（スタンド）における圧延荷重および圧下位置の実績値によって、各スタンドの出側での板厚を予測して、各スタンドの目標板厚との偏差を制御する制御手法も適用されている。このような板厚制御は、鋼板の先端部に対して、圧延荷重モデルを用いた圧延荷重や圧下位置の設定計算を行うとともに、過去の圧延実績から学習を行うことによって、精度を向上させることを考慮している。
【０００４】
ところが、この板厚制御においては、鋼板の進行に伴って、圧延速度が加速されたり、鋼板の温度が一定でないことから圧延荷重が変化したり、圧延機のロールが圧延により加熱されて温度が上昇したりする影響が考慮されていない。これにより、従来の板厚制御においては、当初予定された各スタンドでの板厚および荷重のバランスが、圧延の進行に従って変化していくことになるため、鋼板の通板や、鋼板の形状にさまざまな悪影響を及ぼす。
【０００５】
そこで、特許文献１には、先行材の先端部または途中区間において、マスフロー板厚とゲージメータ板厚との差を求めて、後行材の圧下位置を再計算する方法が提案されている。この方法においては、圧延の進行によって速度や温度が変化することによって生じる、圧延材の位置による板厚の設定計算の誤差を解消することを考慮している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３３５０２９４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、この特許文献１に記載された方法では、圧延を行った鋼板において算出した値を次の鋼板の圧延に反映させるようにしているため、同一の圧延諸元や材料が続くことが前提となる。ところが、実際には、常に同じ材料の鋼板が連続するとは限らず、また必ずしも同じ圧延諸元で圧延することになるとは限らない。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、その目的は、鋼板の圧延時の走行に従って、それぞれの圧延機の板厚スケジュールおよび圧延荷重のバランスを維持しつつ安定した圧延を行うことができる圧延機の制御方法および圧延機の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決し、上記目的を達成するために、本発明に係る圧延機の制御方法は、鋼板に関する初期条件を読み出す初期条件読み出しステップと、少なくとも鋼板の初期条件に基づいて、鋼板を圧延する複数の圧延機における初期変形抵抗値、初期先進率、および初期摩擦係数を順次算出する初期値算出ステップと、少なくとも初期変形抵抗値、初期先進率、および初期摩擦係数に基づいて、複数の圧延機における初期圧延速度および初期圧下位置を算出する初期条件算出ステップと、初期圧延速度および初期圧下位置に基づいて、複数の圧延機を制御する初期制御ステップと、鋼板の先端が複数の圧延機における最終段の圧延機を通過した後に、最終段の圧延機の下流側において鋼板の定常部における板厚を計測する定常部板厚計測ステップと、最終段の圧延機の下流側において鋼板の定常部における実績温度を計測する実績温度計測ステップと、少なくとも板厚計測値、実績温度、および複数の圧延機における実績データに基づいて、それぞれの圧延機における摩擦係数、先進率、および鋼板の変形抵抗値を算出する算出ステップと、少なくとも摩擦係数、先進率、および変形抵抗値に基づいて、複数の圧延機のそれぞれの圧延機における圧延速度および圧下位置を算出する条件算出ステップと、圧延速度および圧下位置に基づいて、複数の圧延機を制御する制御ステップと、を所定周期で繰り返す定常部処理ステップと、を含むことを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る圧延機の制御方法は、鋼板に関する初期条件を読み出す初期条件読み出しステップと、少なくとも鋼板の初期条件に基づいて、鋼板を圧延する複数の圧延機における初期変形抵抗値、初期先進率、および初期摩擦係数を順次算出する初期値算出ステップと、少なくとも初期変形抵抗値、初期先進率、および初期摩擦係数に基づいて、複数の圧延機における初期圧延速度および初期圧下位置を算出する初期条件算出ステップと、初期圧延速度および初期圧下位置に基づいて、複数の圧延機を制御する初期制御ステップと、鋼板の先端が複数の圧延機における最終段の圧延機を通過した後に、最終段の圧延機の下流側において鋼板の定常部における板厚を計測する定常部板厚計測ステップと、最終段の圧延機の下流側において鋼板の定常部における実績温度を計測する実績温度計測ステップと、少なくとも板厚計測値、実績温度、および複数の圧延機における実績データに基づいて、それぞれの圧延機における鋼板の変形抵抗値を算出する変形抵抗値算出ステップと、変形抵抗値および初期変形抵抗値に基づいて変形抵抗学習値を算出する学習値算出ステップと、少なくとも変形抵抗学習値に基づいて複数の圧延機のそれぞれの圧延機における圧延速度および圧下位置を算出する圧延条件算出ステップと、圧延速度および圧下位置に基づいて、複数の圧延機を制御する制御ステップと、を所定周期で繰り返す定常部処理ステップと、を含むことを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る圧延機の制御装置は、鋼板を圧延可能に構成された複数の圧延機に対して制御を行う圧延機の制御装置において、複数の圧延機における最終段の圧延機の下流側に設けられ、鋼板の板厚を計測する板厚計測手段により計測された鋼板の板厚計測値と、複数の圧延機における最終段の圧延機の下流側に設けられ、鋼板の実績温度を計測する実績温度計測手段により計測された鋼板の実績温度と、複数の圧延機における実績データとに基づいて、それぞれの圧延機における変形抵抗値、先進率、および摩擦係数を算出する算出手段と、変形抵抗値、先進率、および摩擦係数に基づいて、複数の圧延機のそれぞれの圧延機における圧延速度および圧下位置を算出する条件算出手段と、圧延速度および圧下位置に基づいて、複数の圧延機を制御する圧延機制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る圧延機の制御装置は、鋼板を圧延可能に構成された複数の圧延機に対して制御を行う圧延機の制御装置において、複数の圧延機における最終段の圧延機の下流側に設けられ、鋼板の板厚を計測する板厚計測手段により計測された鋼板の先端部における板厚計測値と、複数の圧延機における最終段の圧延機の下流側に設けられ、鋼板の板温度を計測する温度計測手段により計測された鋼板の先端部における実績温度と、複数の圧延機における実績データとに基づいて、それぞれの圧延機における摩擦係数、鋼板の初期変形抵抗値、および初期先進率を算出する初期値算出手段と、少なくとも板厚計測手段により計測された鋼板の定常部における板厚計測値、温度計測手段により計測された鋼板の定常部における実績温度、および複数の圧延機における実績データに基づいて、それぞれの圧延機における鋼板の変形抵抗値を算出する変形抵抗値算出手段と、変形抵抗値および初期変形抵抗値に基づいて、変形抵抗学習値を算出する学習値算出手段と、少なくとも変形抵抗学習値に基づいて、複数の圧延機のそれぞれの圧延機における圧延速度および圧下位置を算出する条件算出手段と、圧延速度および圧下位置に基づいて、複数の圧延機を制御する圧延機制御手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る圧延機の制御方法および圧延機の制御装置によれば、鋼板の圧延時の走行に従って、それぞれの圧延機の板厚スケジュールおよび圧延荷重のバランスを維持しつつ安定した圧延を行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態における鋼板の圧延装置を示す構成図である。
【図２】図２は、本発明の第１の実施形態における圧延方法の制御の初期設定方法を示すフローチャートである。
【図３】図３は、本発明の第１の実施形態による仕上圧延機の制御方法を示すフローチャートである。
【図４】図４は、本発明の第２の実施形態による圧延装置の制御部を示す構成図である。
【図５】図５は、本発明の第２の実施形態による仕上圧延機の制御方法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】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の実施形態の全図においては、同一または対応する部分には同一の符号を付す。また、本発明は以下に説明する実施形態によって限定されるものではない。
【００１６】
（第１の実施形態）
まず、本発明の第１の実施形態による鋼板の圧延機について説明する。図１は、この第１の実施形態による鋼板の圧延機である圧延ラインの構成図を示す。
【００１７】
（圧延ラインの構成）
図１に示すように、この第１の実施形態による圧延ライン１は、粗圧延機１０、クロップシャー２０、デスケーリング装置３０、仕上圧延機４０、板厚計５０、温度計５１、および制御部６０を備える。この制御部６０は、圧延演算部６１、回転速度制御部６２、圧下位置制御部６３、および情報記録部６４を備える。
【００１８】
粗圧延機１０は、スラブに対して粗圧延を行う少なくとも一対の粗圧延ロールを備える。クロップシャー２０は、粗バーを切断可能に構成されている。デスケーリング装置３０は、水圧によって鋼板２の表面のスケール（酸化膜）を削除可能に構成されている。
【００１９】
仕上圧延機４０は、それぞれ一対の仕上げ圧延ロール（以下、圧延ロール）を備えて直列に並べられた複数の圧延機としての７台のスタンドＦ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４，Ｆ５，Ｆ６，Ｆ７から構成されている。この仕上圧延機４０の各スタンドＦ１〜Ｆ７（以下、スタンドＦｉ）は、圧延機制御手段としての回転速度制御部６２および圧下位置制御部６３により制御可能に構成されている。
【００２０】
また、各スタンドＦｉはそれぞれ、圧延荷重、圧延ロールの圧下位置、および圧延ロールの回転速度の各データを、実績圧延荷重、ロール圧下位置、および実績速度のデータとして制御部６０の圧延演算部６１に逐次供給する。板厚計測手段としての板厚計５０は、仕上圧延機４０の下流側において、鋼板２の板厚を計測する。板厚計５０が逐次計測した鋼板２の板厚の計測値は、板厚計測値のデータとして制御部６０の圧延演算部に供給される。また、実績温度計測手段としての温度計５１は、仕上圧延機４０の下流側において、鋼板２の板温度を計測する。温度計５１が逐次計測した鋼板２の板温度の計測値は、実績温度として制御部６０の圧延演算部６１に供給される。なお、以上の実績値のデータ（実績データ）は必要に応じて情報記録部６４に逐次読み出し可能に格納してもよい。
【００２１】
各種の算出手段としての圧延演算部６１は、圧延ライン１の仕上圧延機４０における圧延動作に関する各種演算を行う。速度制御手段としての回転速度制御部６２は、圧延演算部６１による演算に基づいて、仕上圧延機４０を構成する各スタンドＦｉのそれぞれの圧延ロールの回転速度を制御する。圧下位置制御手段としての圧下位置制御部６３は、圧延演算部６１による演算に基づいて、各スタンドＦｉの圧下位置を制御する。回転速度制御部６２および圧下位置制御部６３には、制御部６０の圧延演算部６１から演算に基づく制御信号が供給される。そして、少なくとも圧延演算部６１、回転速度制御部６２、および圧下位置制御部６３を含む制御部６０によって、圧延機の制御装置が構成される。
【００２２】
情報記録手段としての情報記録部６４は、鋼板２の仕上厚、粗厚、鋼種、幅、および張力などの、鋼板２に関する初期条件としての各種データをテーブルとしたデータベースを格納している。また、情報記録部６４は、スタンドＦｉを構成する圧延ロールの径（ロール径）、およびヤング率（ロールヤング率）などの仕上圧延機４０に関する各種データをテーブルとしたデータベースを格納している。また、板厚計５０、温度計５１、および各スタンドＦｉから供給される実績値のデータに基づいて圧延演算部６１が行った演算結果のデータも、この情報記録部６４に逐次読み出し可能に格納される。そして、圧延演算部６１、回転速度制御部６２、および圧下位置制御部６３は、供給された実績データおよび情報記録部６４に格納されたデータから必要なデータを読み出して、仕上圧延機４０に関する演算や制御を実行する。
【００２３】
（圧延ラインによる仕上げ圧延）
次に、以上のように構成された圧延ライン１における鋼板２に対する仕上げ圧延について説明する。この圧延ライン１においては、まず、スラブを、上流側の加熱炉（図示せず）で例えば１０００〜１２００℃程度に加熱した後、粗圧延機１０まで搬送する。粗圧延機１０は、スラブに対して例えば２５〜４０ｍｍの厚さになるように粗圧延を行って、クロップシャー２０がこの粗バーの先端部を切断する。その後、デスケーリング装置３０において、鋼板２の表面に所定の水圧の水を噴射することによって、表面のスケールを削除する。続いて、圧延ライン１において、スケールを削除した鋼板２を、仕上圧延機４０に搬送する。仕上圧延機４０においては、制御部６０による制御に基づいて、鋼板２を例えば１．０〜２５ｍｍ程度の厚さまで圧延する。その後、鋼板２は、下流側のコイラー（図示せず）で巻き取って次工程に搬送する。以上のようにして、この第１の実施形態による圧延ライン１において、鋼板２に対して仕上げ圧延を行う。
【００２４】
このような仕上げ圧延を行う圧延ライン１においては、鋼板２に対する圧延を行う前に、圧延演算部６１が、上述した鋼板２に関する各種データおよびスタンドＦｉに関する各種データに基づいて演算を行う。これにより、圧延演算部６１は、各スタンドＦ１〜Ｆ７の回転速度および圧下位置の初期設定値を算出する。
【００２５】
その後、回転速度制御部６２および圧下位置制御部６３は、初期設定値に基づいて仕上圧延機４０を制御し、鋼板２の圧延を開始する。鋼板２の先端が仕上圧延機４０の最終のスタンドＦ７を抜けると、板厚計５０が鋼板２の板厚を逐次計測するとともに、温度計５１が鋼板２の板温度を逐次計測する。板厚計５０は、板厚計測値を圧延演算部６１に逐次供給する。同様に温度計５１は、実績温度を圧延演算部６１に逐次供給する。また、仕上圧延機４０は、実績圧延荷重、ロール圧下位置、および実績速度を圧延演算部６１に逐次供給する。圧延演算部６１は、供給された実績データに基づいて種々演算を行い、各スタンドＦ１〜Ｆ７の圧延ロールの回転速度および圧下位置のフィードバック制御を行う。なお、一連の仕上圧延機４０に対するフィードバック制御の詳細については、後述する。
【００２６】
また、このような仕上げ圧延などの熱間圧延においては、処理能率の向上のため、および温度降下を補償するために、鋼板２の先端が最終のスタンドＦ７を抜けた段階で搬送速度を加速することが多い。この場合、各スタンドＦｉは、鋼板２におけるマスフロー一定の法則を満たすように、各スタンドＦｉの回転速度を、一定の割合を維持しつつ増加させる。
【００２７】
（仕上圧延機のフィードバック制御）
次に、この第１の実施形態による圧延方法である仕上圧延機４０の制御方法について説明する前に、本発明の理解を容易にするために、本発明の制御方法に採用される圧延荷重モデルの一例について説明する。
【００２８】
（圧延荷重モデル）
すなわち、この制御方法における圧延荷重モデルは、以下の（１）式により表すことができる。
【数１】
2014217847.tif 000003
なお、Ｐiは圧延荷重推定値、ｋmiは変形抵抗値、Ｗは鋼板の幅、Ｒi’は扁平ロール径、Ｈi-1は入側厚、Ｈiは出側厚、ＱＰiは圧下力関数、Ｔiは張力補正であり、ｉはスタンドの番号（ｉ＝１〜７）であって添え字ｉは各スタンドＦｉに対応する。
【００２９】
ここで、本発明において張力補正Ｔiの影響がほとんど無いため、近似的に以下の（２）式が成立する。
【数２】
2014217847.tif 000004
【００３０】
上述した（１）式および（２）式のスタンドＦｉにおける圧下力関数ＱＰiは、以下の（３）式で与えられる。
【数３】
2014217847.tif 000005
なお、（３）式においてｆ（μi）は摩擦係数である。
【００３１】
また、（３）式におけるＨPiは、次の（４）式で与えられる。
【数４】
2014217847.tif 000006
【００３２】
さらに、（４）式におけるＬｉは、次の（５）式で与えられる。
【数５】
2014217847.tif 000007
【００３３】
一方、圧延荷重モデルにおける（１）式および（２）式のスタンドＦｉにおける変形抵抗値ｋmiは、以下の（６）式から求められる。
【数６】
2014217847.tif 000008
なお、（６）式の変形抵抗パラメータＡ0，Ａ1，Ｂ，ｎ，ｍは、実績荷重などから合わせこみを行うパラメータであり、ＴiはスタンドＦｉの温度（Ｋ）、εiは対数歪み、εｓiは対数歪み速度、Ｃeqは鋼板の構成成分による影響係数である。
【００３４】
そして、（６）式において、εiは次の（７）式で与えられる。
【数７】
2014217847.tif 000009
なお、λiは、歪残留率（０≦λi≦１の定数）である。
【００３５】
また、（６）式において、εｓiは次の（８）式で与えられる。
【数８】
2014217847.tif 000010
なお、ＶiはスタンドＦｉにおける鋼板２の速度である。
【００３６】
さらに、（６）式において、Ｃeqは次の（９）式で与えられる。
【数９】
2014217847.tif 000011
ここで、この第１の実施形態において、それぞれの係数ａ１〜ａ１５の一例を挙げると、ａ１＝０．７６０、ａ２＝０．１４６、ａ３＝０．３４２、ａ４＝１．５００、ａ５＝４．３０３、ａ６＝４．０６６、ａ７＝０．９００、ａ８＝０、ａ９＝−０．３３４、ａ１０＝０、ａ１１＝０、ａ１２＝０．７５５、ａ１３＝０、ａ１４＝０、ａ１５＝０とすることができる。本発明においては、以上のような圧延荷重モデルを採用することが好ましい。
【００３７】
（制御方法）
次に、上述した圧延荷重モデルを採用した仕上圧延機４０の制御方法について説明する。図２および図３は、第１の実施形態による仕上圧延機４０の制御方法を示すフローチャートである。この制御方法においては、上述した鋼板２の圧延前の初期設定値の算出および初期設定値に基づく制御が行われた後に、鋼板２の先端部における先端部処理と、鋼板２の先端部以外の部分である定常部における定常部処理とを順次行う。
【００３８】
（初期計算）
まず、図２に示すように、初期設定の計算においては、仕上圧延機４０により鋼板２の圧延を行う前に、ステップＳＴ１において、制御部６０の圧延演算部６１が、情報記録部６４のデータベースから、鋼板２における、目標板厚である仕上厚、粗厚、幅、鋼種、および張力などの各種データ（鋼板２における各種データ）と、各スタンドＦｉの、ロール径、およびロールヤング率などの各種データ（スタンドＦｉにおける各種データ）を読み出す。
【００３９】
次に、ステップＳＴ２に移行すると、圧延演算部６１は、これらのデータの値に基づいて上述した圧延荷重モデルから、各スタンドＦｉにおける鋼板２の初期変形抵抗値ｋi0、初期摩擦係数ｆ（μi0）、および初期先進率αi0を算出して設定する。
【００４０】
続いて、ステップＳＴ３に移行すると、圧延演算部６１は、初期変形抵抗値ｋi0、初期摩擦係数ｆ（μi0）、および初期先進率αi0に基づいて、圧延荷重モデルから、鋼板２が仕上厚になるように各スタンドＦｉにおける圧延荷重推定値を算出する。
【００４１】
その後、ステップＳＴ４に移行すると、圧延演算部６１は、圧延荷重推定値から各スタンドＦｉにおける圧延ロールの初期回転速度および初期圧下位置を算出する。
【００４２】
そして、ステップＳＴ５に移行すると、算出された初期回転速度および初期圧下位置に基づいて、回転速度制御部６２がスタンドＦｉにおける圧延ロールの回転速度の制御を開始するとともに、圧下位置制御部６３がスタンドＦｉにおける圧延ロールの圧下位置の制御を開始する。その後、仕上圧延機４０が鋼板２に対する圧延を開始する。
【００４３】
そして、図３に示すように、まず、ステップＳＴ１１において制御部６０の圧延演算部６１は、圧延される鋼板２に関する幅および鋼種などの各種データを情報記録部６４から読み出す。
【００４４】
続いて、鋼板２に対する圧延が開始されると、鋼板２の先端部が最終スタンドＦ７を抜けるまで待機する（ステップＳＴ１２：Ｎｏ）。そして、時間が経過すると、鋼板２の先端部が最終のスタンドＦ７を抜ける（ステップＳＴ１２：Ｙｅｓ）。この時点で、ステップＳＴ１３に移行して、板厚計５０が鋼板２の先端部の板厚を計測するとともに、温度計５１が鋼板２の先端部の温度を計測する。そして、板厚計５０は板厚計測値の実績データを圧延演算部６１に供給する。温度計５１は実績温度の実績データを圧延演算部６１に供給する。続いて、ステップＳＴ１４に移行して、仕上圧延機４０が、実績圧延荷重、ロール圧下位置、および実績速度の実績データを制御部６０の圧延演算部６１に供給する。なお、これらの実績データは、必要に応じて情報記録部６４に格納される。
【００４５】
そして、ステップＳＴ１５に移行して、圧延演算部６１は、読み出した鋼板２およびスタンドＦｉの各種データと、供給された実績データとに基づいて、上述した圧延荷重モデルによる計算を行い、各スタンドＦｉの出側におけるマスフロー板厚を算出する。なお、マスフロー板厚とは、各スタンドＦ１〜Ｆ７のそれぞれの出側において推定して算出される鋼板２の板厚である。このマスフロー板厚は、仕上圧延機４０における最終のスタンドＦ７の出側において鋼板２の板厚が計測されることによって、マスフロー一定の法則に基づき、上流側の各スタンドＦ６〜Ｆ１のそれぞれの出側において順次算出される。
【００４６】
マスフロー板厚の算出後、ステップＳＴ１６に移行して、圧延演算部６１は、各スタンドＦｉの出側における算出した鋼板２のマスフロー板厚から、各スタンドＦｉにおける鋼板２の変形抵抗値ｋiを算出する。この変形抵抗値ｋiは、情報記録部６４に読み出し可能に格納される。
【００４７】
続いて、ステップＳＴ１７において、圧延演算部６１は、先進率αiを算出する。すなわち、各スタンドＦ１〜Ｆ７において、鋼板２に接する圧延ロールの回転速度（ロール周速）と鋼板２の圧延速度との間においては、次の（１０）式の関係があることが知られている。
【数１０】
2014217847.tif 000012
なお、この第１の実施形態においてはｉ＝１〜７であり、ＶiはスタンドＦｉの鋼板２の圧延速度、ＶＲiはスタンドＦｉの圧延ロールにおけるロール周速である。
【００４８】
（１０）式におけるスタンドＦｉの先進率αiは、各スタンドＦ１〜Ｆ７における、鋼板２の入側での板厚（入側厚）および出側での板厚（出側厚）と、圧延ロールの回転速度および圧延荷重とによってそれぞれ異なる値となる。各スタンドＦｉにおける鋼板２の入側厚および出側厚に関しては、マスフロー板厚として算出されている。また、実績速度、ロール圧下位置、および実績圧延荷重の実績データに関しては、各スタンドＦｉを備えた仕上圧延機４０から圧延演算部６１に逐次供給されている。これにより、圧延演算部６１は、鋼板２の入側厚および出側厚の算出値と、実績速度および実績圧延荷重とから各スタンドＦｉにおける先進率αiを算出する。この先進率αiは、情報記録部６４に読み出し可能に格納される。先進率αiによって、各スタンドＦｉの圧延ロールのロール周速ＶＲiから圧延速度Ｖiを算出できる。  
【００４９】
その後、ステップＳＴ１８に移行すると、圧延演算部６１は、すでに読み出した各種データと変形抵抗値ｋiおよび先進率αiとに基づいて、上述した圧延荷重モデルから摩擦係数を算出する。これにより、鋼板２の先端部の実績データに基づいて算出される初期摩擦抵抗ｆ（μi0）が得られる。なお、鋼板２の先端部以外の定常部においても同様に定常部の実績データに基づいて摩擦抵抗ｆ（μi）が得られる。
【００５０】
その後、ステップＳＴ１９に移行して、初期値算出手段としての圧延演算部６１が、先進率αi、変形抵抗値ｋi、および摩擦係数ｆ（μi）を含む鋼板２に関する各種データと、仕上圧延機４０に関する各種データとに基づいて、圧延荷重モデルを解く。これにより、圧延演算部６１は、各スタンドＦｉにおける制御すべき圧延条件としての回転速度（圧延速度）および圧下位置を算出する。
【００５１】
続いて、ステップＳＴ２０に移行して、圧延演算部６１は、各スタンドＦｉの圧延ロールに関して算出した回転速度を回転速度制御部６２に供給するとともに、算出した圧下位置を圧下位置制御部６３に供給する。そして、各スタンドＦｉにおいて、回転速度制御部６２が供給された回転速度で各圧延ロールを制御するとともに、圧下位置制御部６３が供給された圧下位置で各圧延ロールを制御する。以上のようにして、計測された板厚計測値および実績温度と、仕上圧延機４０における実績速度、ロール圧下位置、および実績圧延荷重とに基づいて圧延機の制御が行われる。
【００５２】
その後、鋼板２の定常部における制御である定常部処理に移行する。すなわち、走行中の鋼板２に対する圧延が進行して、圧延処理が鋼板２の先端部から定常部に移行する。そして、ステップＳＴ２１においては、圧延演算部６１が、鋼板２の定常部において圧延が行われているか否かを判断する。
【００５３】
鋼板２の定常部に対する圧延処理が行われている場合（ステップＳＴ２１：Ｙｅｓ）、ステップＳＴ１３に移行して、板厚計５０が鋼板２の定常部の板厚を計測するとともに、温度計５１が鋼板２の定常部の温度を計測する。そして、板厚計５０は、板厚計測値を圧延演算部６１に供給する。温度計５１は実績温度の実績データを圧延演算部６１に供給する。続いて、ステップＳＴ１４に移行して、仕上圧延機４０が、実績圧延荷重、ロール圧下位置、および実績速度の実績データを制御部６０の圧延演算部６１に供給する。続いて、ステップＳＴ１５に移行すると、圧延演算部６１は、実績値である鋼板２の板厚計測値に基づいてマスフロー板厚を算出する。その後、ステップＳＴ１６において、変形抵抗値算出手段としての圧延演算部６１が鋼板２における変形抵抗値ｋi、を算出し、ステップＳＴ１７において先進率算出手段としての圧延演算部６１が先進率αｉを算出する。その後、ステップＳＴ１８において、摩擦係数算出手段としての圧延演算部６１は、すでに読み出した鋼板２に関する各種データ、仕上圧延機４０に関する各種データ、および算出されたマスフロー板厚に基づいて、各スタンドＦｉにおける摩擦係数ｆ（μi)を算出する。
【００５４】
続いて、ステップＳＴ１９に移行して、条件算出手段としての圧延演算部６１は、算出された、摩擦係数ｆ（μi)、変形抵抗値ｋiおよび先進率αiに基づいて圧延荷重モデルを解くことによって、各スタンドＦｉの圧延条件である回転速度および圧下位置を算出する。その後、ステップＳＴ２０に移行して、算出された回転速度および圧下位置に基づいて、各スタンドＦｉにおいて、回転速度制御部６２が圧延ロールの回転速度を制御するとともに、圧下位置制御部６３が圧延ロールの圧下位置を制御する。
【００５５】
そして、制御部６０は、鋼板２の後端部が最終のスタンドＦ７を抜けて圧延が終了する（ステップＳＴ２１：Ｎｏ）まで、例えば１００ｍｓの所定周期で、ステップＳＴ１３〜ＳＴ２１の処理を繰り返し行う。以上のようにして、鋼板２の定常部における制御である定常部処理が行われる。
【００５６】
このように、この第１の実施形態においては、仕上圧延機４０の出側における鋼板２の板厚および板温度（実績温度）を計測し仕上圧延機４０から実績データが供給された圧延演算部６１が、この板厚計測値および実績温度と、実績データとから鋼板２の変形抵抗値ｋi、先進率αi、および摩擦係数ｆ（μi）を算出して、圧延荷重モデルを解いている。これによって、圧延速度に関連する圧延荷重モデル誤差、温度に関連する誤差、および各スタンドＦｉにおける圧延ロールの温度上昇に関連する誤差をすべて、摩擦係数ｆ（μi）の変動として集約させることが可能となる。さらに、これらのモデル誤差は、圧延チャンスごとに固有なものと考えられるため、鋼板２の先端部において変形抵抗値ｋiおよび初期摩擦係数ｆ（μi0）を算出し、圧延の進行に応じて、板厚、板温度、仕上圧延機４０における実績データから変形抵抗値ｋiおよび摩擦係数ｆ（μi）を逐次算出することで、圧延の進行に合わせてモデルの変動の影響を各スタンドＦｉの制御に反映させることができる。
【００５７】
以上説明した本発明の第１の実施形態によれば、鋼板２に対する圧延の進行に伴って所定周期で鋼板２の板厚および板温度を計測し、仕上圧延機４０における実績データから鋼板２の先進率αiおよび変形抵抗値ｋiと各スタンドＦｉの摩擦係数ｆ（μi）とを算出して、各スタンドＦｉにおける圧延ロールの回転速度および圧下位置の設定計算を行っていることにより、各スタンドＦｉにおける板厚スケジュールおよび荷重バランスを保ちつつ安定した圧延を行うことが可能となる。また、仕上圧延機４０において、鋼板２に対して、全長に亘って目標板厚になるように精度良く圧延することが可能となる。さらに、最終のスタンドＦ７の下流側に板厚計５０および温度計５１を設けるのみで、すべてのスタンドＦｉを精度良く制御して、鋼板２の圧延を行うことが可能となる。
【００５８】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図４は、この第２の実施形態による鋼板の圧延機の制御装置としての制御部６０を示し、図５は、この第２の実施形態による圧延機の制御方法を示すフローチャートである。
【００５９】
（圧延ラインの制御部の構成）
図４に示すように、この第２の実施形態による圧延ライン１の制御部６０においては、第１の実施形態と異なり、情報記録部６５に各スタンドＦｉの変形抵抗学習値βiが格納される。そして、制御部６０において、圧延演算部６１が変形抵抗学習値βiに基づいて演算を行って、回転速度制御部６２および圧下位置制御部６３により各スタンドＦｉの制御を行う。そのほかの構成については、第１の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。
【００６０】
（制御方法）
次に、この第２の実施形態による圧延ラインの制御方法について説明する。まず、第１の実施形態と同様にして、図２に示すように、制御部６０の圧延演算部６１が、仕上圧延機４０の各スタンドＦｉの圧延ロールにおける回転速度および圧下位置の初期計算を行い、各スタンドＦｉの制御を開始する。
【００６１】
次に、図５に示すように、鋼板２の先端部が仕上圧延機４０の出側である最終のスタンドＦ７を抜ける（ステップＳＴ３１：Ｙｅｓ）と、ステップＳＴ３２に移行する。そして、板厚計５０が鋼板２の先端部の板厚を計測して、板厚計測値を制御部６０に供給するとともに、温度計５１が鋼板２の先端部の板温度を計測して、実績温度を制御部６０の圧延演算部６１に供給する。なお、必要に応じて、これらの板厚計測値および実績温度は情報記録部６５に格納される。
【００６２】
その後、ステップＳＴ３３に移行して、圧延演算部６１が、鋼板２に関する仕上厚、粗厚、鋼種、幅、張力、ロール径、ロールヤング率などの各種データを情報記録部６５から読み出す。そして、ステップＳＴ３４に移行して、圧延演算部６１は、各スタンドＦｉの出側におけるマスフロー板厚を算出するとともに、各スタンドＦｉにおける先進率αiおよび初期摩擦係数ｆ（μi0）を算出して、初期変形抵抗値ｋi0を算出する。
【００６３】
次に、ステップＳＴ３５に移行して、圧延演算部６１は、各スタンドＦｉにおける初期変形抵抗値ｋi0と、すでに読み出した各種データとに基づいて、上述した圧延荷重モデルに基づいて各スタンドＦｉにおける初期圧延荷重Ｐi0（ｉ＝１〜７）を算出する。
【００６４】
続いて、ステップＳＴ３６に移行すると、圧延演算部６１は、すでに読み出した各種データおよび初期圧延荷重Ｐi0に基づいて、圧延荷重モデルから、各スタンドＦｉにおける圧延ロールの回転速度および圧下位置を算出する。そして、算出された各スタンドＦｉにおける回転速度および圧下位置に基づいて、回転速度制御部６２が各スタンドＦｉの圧延ロールの回転速度を制御するとともに、圧下位置制御部６３が各スタンドＦｉの圧下位置を制御する。
【００６５】
その後、ステップＳＴ３７に移行して、仕上圧延機４０における鋼板２に対する圧延が進行して、鋼板２の定常部に対する圧延が行われると、板厚計５０は、鋼板２の定常部の板厚を計測して、板厚計測値を制御部６０の圧延演算部６１に供給する。また、温度計５１は、鋼板２の定常部の板温度を計測して、実績温度を圧延演算部６１に供給する。なお、必要に応じて、これらの板厚計測値および実績温度は、情報記録部６５に格納される。
【００６６】
次に、ステップＳＴ３８に移行して、鋼板２の定常部における板厚計測値が供給された制御部６０においては、圧延演算部６１が各スタンドＦｉにおけるマスフロー板厚を算出する。続いて、ステップＳＴ３９に移行して、変形抵抗値算出手段としての圧延演算部６１は、すでに読み出した各種データ、および鋼板２の定常部における板厚計測値から算出したマスフロー板厚と、仕上圧延機４０から供給される各スタンドＦｉの実績データである、実績圧延荷重、ロール圧下位置、および実績速度とに基づいて、上述した圧延荷重モデルから各スタンドＦｉにおける変形抵抗値ｋiを算出する。
【００６７】
次に、ステップＳＴ４０に移行すると、学習値算出手段としての圧延演算部６１は、各スタンドＦｉにおいて算出した変形抵抗値ｋiと初期変形抵抗値ｋi0とから、以下の（１１）式で定義される各スタンドＦｉにおける変形抵抗学習値βiを算出する。
【数１１】
2014217847.tif 000013
【００６８】
その後、ステップＳＴ４１に移行して、圧延演算部６１は、各スタンドＦｉにおいてすでに算出した初期圧延荷重Ｐi0、および（１１）式から算出した変形抵抗学習値βiから、各スタンドにおける圧延荷重Ｐiを算出する。
【００６９】
続いて、ステップＳＴ４２に移行して、圧延演算部６１は、第１の実施形態と同様にして先進率αiを算出する。その後、ステップＳＴ４３に移行して、圧延演算部６１は、すでに読み出した各種データと、算出した変形抵抗値ｋiおよび先進率αiとに基づいて、上述した圧延荷重モデルから摩擦係数ｆ（μi）を算出する。
【００７０】
その後、ステップＳＴ４４に移行して、圧延条件算出手段としての圧延演算部６１は、算出した各スタンドＦｉの圧延荷重Ｐiとすでに読み出した各種データとに基づいて、圧延荷重モデルから各スタンドＦｉにおける回転速度および圧下位置を算出する。
【００７１】
その後、ステップＳＴ４５に移行して、圧延演算部６１は、圧延ロールの回転速度を回転速度制御部６２に供給するとともに、圧下位置を圧下位置制御部６３に供給して、各スタンドＦｉの回転速度および圧下位置を制御する。
【００７２】
そして、ステップＳＴ４６においては、圧延演算部６１が、鋼板２の定常部において圧延が行われているか否かを判断する。制御部６０は、鋼板２の後端部が最終のスタンドＦ７を抜けて圧延が終了する（ステップＳＴ４６：Ｎｏ）まで、例えば１０〜５０ｍｓの所定周期で、ステップＳＴ３７〜ＳＴ４６の処理を繰り返し行う。以上のようにして、鋼板２の定常部における制御である定常部処理が行われる。
【００７３】
以上説明した第２の実施形態によれば、圧延演算部６１が、鋼板２の先端部が仕上圧延機４０の出側を抜けた段階における各スタンドＦｉでの鋼板２の初期変形抵抗値ｋi0を算出した後、鋼板２の定常部における変形抵抗値ｋiを算出し、これらの初期変形抵抗値ｋi0および変形抵抗値ｋiに基づいて変形抵抗学習値βiを算出し、この変形抵抗学習値βiに基づいて各スタンドＦｉにおける圧延荷重Ｐiを算出して、圧延荷重モデルからスタンドＦｉの圧延ロールにおける回転速度および圧下位置を算出していることにより、第１の実施形態に比して、各スタンドＦｉの圧延ロールにおける回転速度および圧下位置の算出行程を低減することが可能になる。
【００７４】
以上、本発明の実施形態について具体的に説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。例えば、上述の第１の実施形態において挙げた数値はあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる数値を用いてもよい。
【００７５】
上述の第１および第２の実施形態においては、仕上圧延機４０におけるスタンドの数を７台としているが必ずしも７台に限定されるものではない。また、上述の第１および第２の実施形態においては、板厚計５０による鋼板２の板厚の計測の時間間隔である定常部処理の周期を、例えば１０〜１００ｍｓとしているが、鋼板の圧延処理の制御に応じて、種々の周期にすることが可能である。
【符号の説明】
【００７６】
１  圧延ライン
２  鋼板
１０  粗圧延機
２０  クロップシャー
３０  デスケーリング装置
４０  仕上圧延機
５０  板厚計
５１  温度計
６０  制御部
６１  圧延演算部
６２  回転速度制御部
６３  圧下位置制御部
６４，６５  情報記録部
Ｆｉ，Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４，Ｆ５，Ｆ６，Ｆ７  スタンド
【図１】
2014217847.tif 000014
【図２】
2014217847.tif 000015
【図３】
2014217847.tif 000016
【図４】
2014217847.tif 000017
【図５】
2014217847.tif 000018