(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
設備およびプロセスの状態をセンサ群によって監視し、異常が検出されたときはその現象を解析し、その解析結果により、予め蓄積された設備診断とプロセス診断とを機能的に組み合わせた知識ベースに基づいて異常原因を推定し、これを異常処理のためのアクションガイダンスとする圧延ラインの異常診断に際して、異常診断処理を操業用計算機とオフライン計算機とを接続して行い、操業用計算機にて、重大な異常原因に関わる診断情報および多数のプロセスデータの演算によって得られる計算負荷の高い診断情報に対して二値化処理を行い、二値化処理後のデータおよびその他プロセスデータをオフライン計算機に伝送し、オフライン計算機では二値化処理後のデータを含んだ情報を用いて推論処理を行うことを特徴とする圧延ラインの異常診断方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、圧延ラインにおける設備およびプロセスの異常診断方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
熱間あるいは冷間圧延設備において、安定した生産、品質を維持していくためには、設備診断技術およびそれから派生したプロセス診断技術をベースとした圧延ラインの異常診断システムが必要である。
【０００３】
従来かかる圧延ラインに適用できる異常診断システムとして、設備およびプロセスの状態をセンサ群によって監視し、異常が検出されたときはその現象を解析し、その解析結果により、予め蓄積された設備診断とプロセス診断とを機能的に組み合わせた知識ベースに基づいて異常原因を推定し、これを異常処理のためのアクションガイダンスとする方法（特開平４−５５１８号公報）等がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
圧延設備とプロセスとを機能的に連結した異常診断に際しては、各圧下パス毎の膨大なプロセスデータを用いた圧延制御モデル設定計算および制御実績履歴等の解析を要するが、この診断処理は、異常発生から次圧延材が到着するまでの数秒間で完了するものでなければならない。
【０００５】
しかしながら、上記従来の異常診断方法においては、異常診断処理を効率的且つ高速に行うために、計算機間に適切な機能分担がなされておらず、異常原因の特定に時間を要し、場合によっては次圧延材まで影響を及ぼす可能性があった。
【０００６】
本発明において解決すべき課題は、プロセス異常診断を含んだ計算負荷の高い異常診断処理を効率的且つ高速に行うために、操業用計算機とオフライン計算機間に適切な機能分担方法を見出すことにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、設備およびプロセスの状態をセンサ群によって監視し、異常が検出されたときはその現象を解析し、その解析結果により、予め蓄積された設備診断とプロセス診断とを機能的に組み合わせた知識ベースに基づいて異常原因を推定し、これを異常処理のためのアクションガイダンスとする圧延ラインの異常診断に際して、異常診断処理を操業用計算機とオフライン計算機とを接続し、操業用計算機にて、重大な異常原因に関わる診断情報および多数のプロセスデータの演算によって得られる計算負荷の高い診断情報に対して二値化処理を行い、二値化処理後のデータおよびその他プロセスデータをオフライン計算機に伝送し、オフライン計算機では二値化処理後のデータを含んだ情報を用いて推論処理を行うことを特徴とする圧延ラインの異常診断方法である。
操業用計算機には、たとえばプロセスコンピュータを、オフライン計算機には、たとえばエンジニアリングワークステーションを利用する。
【０００８】
【作用】
このような異常診断処理における操業用計算機とオフライン計算機間の機能分担方法によって、オフライン計算機での推論処理において、重大な異常原因に関わる診断情報および計算負荷の高い診断情報に対しては、操業用計算機で既に二値化処理がなされているので即座に回答を得ることができる。また、上記処理によりオフライン計算機に伝送すべき診断情報を減少させることができ、計算機間の伝送負荷を軽減させることができる。これらの効果により、異常原因の特定を異常発生から次圧延材が到着するまでに完了させることが可能となり、異常発生による操業への影響を最小限に抑えることができる。
また、推論処理は全てオフライン計算機で行われるため、操業用計算機のセットアップ計算および適用制御計算負荷に影響を及ぼすことがない。
【０００９】
【実施例】
図１は、厚板圧延ラインの制御装置の構成を示すブロック図である。圧延ラインには操業用の設備・プロセス監視センサ・信号群１が設けられ、設備やプロセスの状態がオンラインで監視されている。設備・プロセス監視センサ・信号群１により検出された信号は、一部は設備の近傍に設置した信号処理部２で信号処理を施され、一部は信号処理を受けずに、それぞれ設備制御装置群３に送られる。設備制御装置群３に送られた信号および信号中継部５を経由した信号は、それぞれ信号伝送装置（操業用ネットワーク）４を通り、遠隔に設置した操業用計算機６に送られる。また一部の信号は変復調装置（モデム）７を介して操業用計算機６へ送られる。このようにして伝送された実績情報および操業用計算機６に保存された設定情報を用いて、信号伝送装置（技術解析用ネットワーク）８にて接続された操業用計算機６とオフライン計算機９との間で異常診断処理が実行される。本装置構成のもとで、板厚、板幅等の寸法関連異常診断、形状異常診断および加速冷却設備における温度異常診断等が行われる。
【００１０】
以下、本発明による板厚異常診断の実施例を図に基づいて詳説する。
図２は、異常発生時の操業用計算機６とオフライン計算機９との間でなされる異常診断処理方法を示している。設備・プロセス監視センサ・信号群１により検出された実績情報は信号伝送装置４を通り、操業用計算機６の第１データバッファ１２に、設定情報とともに格納されている。設備・プロセス状態監視部１０では厚み計データを常時監視しており、異常発生時は、オフライン計算機９の推論エンジン１５に起動指令を送るとともにオペレータへ異常発生のガイダンスを行う。演算部１１においては、第１データバッファ１２に存在するデータの内、重大な異常原因に関わる診断情報および多数のプロセスデータの演算によって得られる計算負荷の高い診断情報に対して二値化処理を行い、二値化処理後のデータおよびその他オフライン計算機９で行う診断に必要なプロセスデータを第２データバッファ１３に格納する。第２データバッファ１３の情報は、信号伝送装置８を通りオフライン計算機９へ伝送され、診断情報１４として使用される。設備・プロセス診断解析部１６では、知識ベース１７の診断知識を基に発行される推論エンジン１５の指示に従い、診断情報１４を用いて質問に対する回答を行う。尚、操業用計算機６にて二値化処理がなされなかった診断情報については必要に応じて設備・プロセス診断解析部１６で演算が実行される。
【００１１】
このようにして得られた異常診断結果に対する適切なアクションがオペレータにガイダンスされることとなる。
【００１２】
図３は、操業用計算機における二値化処理対象項目とオフライン計算機における異常項目毎の診断順序を示したものである。同図に示すように、操業用計算機における二値化処理対象項目には、各パスロールギャップ設定実績、各パス噛み込み端部補正量設定実績、各パス電動圧下設定ＡＰＣ実績、各パスＡＧＣ油柱設定ＡＰＣ実績等の制御系設定実績および各パスロールギャップ設定計算、各パス板厚オフセット学習・再計算等の圧延制御モデル計算が含まれる。
【００１３】
オフライン計算機においては、異常原因の重大度に応じて制御系設定実績関連、圧延制御モデル計算関連、その他圧延材一般情報関連の順で異常診断が行われ、上記順にて診断における項目毎の適切な重み付けがなされている。
このようにして、操業に及ぼす影響が大きい異常項目ほど迅速に診断結果を得ることが可能となっている。
【００１４】
図４は、板厚異常診断の詳細項目の例を示す。同図に示すように、板厚異常診断については薄過ぎ、最トップ部薄過ぎ、厚過ぎといった異常種別に大別され、それぞれはさらに制御系設定実績異常診断、圧延制御モデル計算異常診断、圧延状態異常診断、オペレータ介入異常診断等に分割でき、制御系設定実績異常診断についてはさらにプロコン−電気伝送データチェック、ロールギャップ設定チェック、噛み込み端部補正量設定チェック、ＡＰＣ状態チェック、設備状態チェック等に細分化され、また、圧延制御モデル計算異常診断についてはさらにロールギャップ設定計算チェック、板厚オフセット学習チェック、板厚オフセット再計算チェック等に細分化されており、それぞれの具体的な診断はさらに異常種別毎の細分化された項目によって行うことができる。
【００１５】
【発明の効果】
以上説明した如く、本発明によれば、圧延ライン（熱間圧延工場、冷間圧延工場および厚板圧延工場等）において、圧延設備とプロセスとを機能的に連結した複雑で計算負荷の極めて高い異常診断を短時間で完了することができ、異常発生から次圧延材が到着するまでの間に、診断結果に基づいた適切なアクションガイダンスを行うことにより、異常発生による操業への影響を最小限に抑えることができる。
【００１６】
このことにより、オペレータやメンテナンス員の負荷が軽減でき、省力化により最小人員による操業が可能となるとともに、圧延ラインの操業が突発的に停止することも激減して品質および生産性に対する信頼性が大きく向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による厚板圧延ラインの制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明による異常発生時の操業用計算機とオフライン計算機との間でなされる異常診断処理方法を示す系統図である。
【図３】本発明による操業用計算機における二値化処理対象項目とオフライン計算機における異常項目毎の診断順序を示した説明図である。
【図４】本発明による板厚異常診断の詳細項目を示す系統図である。
【符号の説明】
１    設備・プロセス監視センサ・信号群
２    信号処理部
３    設備制御装置群
４    信号伝送装置
５    信号中継部
６    操業用計算機
７    変復調装置
８    信号伝送装置
９    オフライン計算機
１０  設備・プロセス状態監視部
１１  演算部
１２  第１データバッファ
１３  第２データバッファ
１４  診断情報
１５  推論エンジン
１６  設備・プロセス診断解析部
１７  知識ベース
【図１】
0003605142.tif 000002
【図２】
0003605142.tif 000003
【図３】
0003605142.tif 000004
【図４】
0003605142.tif 000005