(57)【要約】  本発明に係るデスケーリング装置用ポンプシステムの制御装置は、熱間圧延ライン上の複数のデスケーリング装置に共通配管を通して高圧水を供給する可変速運転が可能な複数のポンプのそれぞれについて、運転履歴に基づき、摩耗度合いを予測するパラメータ値を計算する。摩耗度合いを予測するパラメータ値には、例えば、トップ速度での運転時間、或いは、トップ速度までの加速回数とトップ速度からの減速回数との合計回数が含まれる。トップ速度での運転を行うポンプの台数を変更する場合、本発明に係るデスケーリング装置用ポンプシステムの制御装置は、複数のポンプの間でのパラメータ値のバラツキの範囲が小さくなるように、トップ速度へ加速させるポンプ或いはトップ速度から減速させるポンプを選択する。
2020039467.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱間圧延ライン上の複数のデスケーリング装置に、可変速運転が可能な複数のポンプから共通配管を通して高圧水を供給するデスケーリング装置用ポンプシステムの制御装置において、
少なくとも一つのプロセッサと、
プログラムを記憶するメモリと、を備え、
前記プログラムは、前記少なくとも一つのプロセッサにより実行されることで、前記少なくとも一つのプロセッサに、
前記複数のポンプのそれぞれについて、運転履歴に基づき摩耗度合いを予測するパラメータ値を計算するパラメータ計算処理と、
トップ速度での運転を行うポンプの台数を変更する場合、前記複数のポンプの間での前記パラメータ値のバラツキの範囲が小さくなるように前記トップ速度へ加速させるポンプ或いは前記トップ速度から減速させるポンプを選択する選択処理と、を含む処理を実行させる
ことを特徴とするデスケーリング装置用ポンプシステムの制御装置。
【請求項２】
前記パラメータ計算処理では、前記トップ速度での運転時間が前記パラメータ値として計算され、
前記選択処理では、前記トップ速度での運転を行うポンプの台数を増加させる場合、前記運転時間が最も短いポンプから優先的に加速させ、前記トップ速度での運転を行うポンプの台数を減少させる場合、前記運転時間が最も長いポンプから優先的に減速させる
ことを特徴とする請求項１に記載のデスケーリング装置用ポンプシステムの制御装置。
【請求項３】
前記パラメータ計算処理では、前記トップ速度までの加速回数と前記トップ速度からの減速回数との合計回数が前記パラメータ値として計算され、
前記選択処理では、前記トップ速度での運転を行うポンプの台数を増加させる場合、前記合計回数が最も少ないポンプから優先的に加速させ、前記トップ速度での運転を行うポンプの台数を減少させる場合も、前記合計回数が最も少ないポンプから優先的に減速させる
ことを特徴とする請求項１に記載のデスケーリング装置用ポンプシステムの制御装置。
【請求項４】
前記パラメータ計算処理では、前記パラメータ値は第１パラメータ値と第２パラメータ値とを含み、前記トップ速度での運転時間が前記第１パラメータ値として計算され、前記トップ速度までの加速回数と前記トップ速度からの減速回数との合計回数が前記第２パラメータ値として計算され、
前記選択処理では、前記第１パラメータ値と前記第２パラメータ値のうち少なくとも一方について、前記複数のポンプの間でのバラツキの範囲が小さくなるように前記トップ速度へ加速させるポンプ或いは前記トップ速度から減速させるポンプを選択する
ことを特徴とする請求項１に記載のデスケーリング装置用ポンプシステムの制御装置。
【請求項５】
前記運転履歴の手動データ入力が可能なインタフェースをさらに備える
ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載のデスケーリング装置用ポンプシステムの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デスケーリング装置用ポンプシステムの制御装置、詳しくは、熱間圧延ライン上の複数のデスケーリング装置に共通配管を通して接続された可変速運転が可能な複数のポンプを統合的に制御する制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
デスケーリング装置は、熱間圧延ラインにおいて鋼板に高圧水を噴射し、鋼板に付着したスケールを除去する装置である。デスケーリングは圧延プロセス内で複数回行われる。このため、デスケーリング装置は、熱間圧延ライン上に複数設置される。これら複数のデスケーリング装置には、複数のポンプから共通配管を通して高圧水を供給するデスケーリング装置用ポンプシステムが設けられている。【０００３】
デスケーリング装置による高圧水の噴射は鋼板が通過する際に行われ、デスケーリング装置への給水はその際にのみ必要となる。複数のデスケーリング装置の全体で必要となる給水量は一定ではなく、各デスケーリング装置の動作状態によって変動する。このため、必ずしも全てのポンプが常にトップ速度で運転している必要はない。従来のデスケーリング装置用ポンプシステムでは、ポンプの駆動に要する電力消費を抑制するため、１台もしくは複数台のポンプには可変速ドライブ装置が適用されている。つまり、複数のポンプのうちの少なくとも一台は可変速運転を可能とされている。【０００４】
各ポンプには、逆流を防いでポンプを保護するための逆止弁が設けられている。このため、トップ速度で運転されないポンプは、逆止弁が閉じるためにデスケーリング装置に供給される水量及び水圧には寄与しない。ただし、トップ速度で運転されないポンプは、停止されるのではなく、所定の下限速度にてアイドリング運転される。アイドリング運転時の下限速度は、かけておきたい水圧や、トップ速度での運転が必要になった場合のトップ速度までの要求到達時間に応じて任意に設定することができる。【０００５】
共通配管の構造上、トップ速度で稼働するポンプの台数によりデスケーリング装置に供給される水量及び水圧が変動する。このため、高圧水を噴射するデスケーリング装置の台数により、トップ速度運転が必要なポンプの台数が決まる。従来のデスケーリング装置用ポンプシステムでは、必要な台数のポンプをトップ速度で運転し、残りのポンプはアイドリング運転時の下限速度で運転することが行われている。【０００６】
可変速運転が可能な複数のポンプを含むデスケーリング装置用ポンプシステムを制御する制御装置は、例えば、特許文献１によって公知になっている。特許文献１に開示された制御装置によれば、熱間圧延ラインにおける被圧延材の現在位置から、一定時間内の被圧延材の将来位置が予測される。そして、その被圧延材の位置予測に従ってデスケーリング装置の噴射時刻を予測され、その噴射予測時刻に合わせて前もってポンプの加速或いは減速が行なれる。【０００７】
ところで、ポンプがトップ速度で運転する際には、アイドリング運転時の下限速度で運転するよりもポンプは大きく摩耗する。また下限速度よりトップ速度へ加速する際や、トップ速度から下限速度へ減速する際にもポンプは大きく摩耗する。特許文献１に開示された制御装置は、自動制御によって行われる熱間圧延ライン全体の圧延プロセスを把握した上で、必要に応じてポンプの加速或いは減速を行う。この際には各ポンプの運転履歴は考慮されていない。このため、ある程度の操業時間を経た後に、特定のポンプが他のポンプに比べて著しくトップ速度での運転時間が長い、ということがありえる。また同様に、特定のポンプが他のポンプに比べて著しく加速や減速の回数が多い、ということもありえる。いずれの場合も、特定のポンプの摩耗度合いが他のポンプに比べて著しく高くなるため、デスケーリング装置用給水システム全体としての寿命は短くなってしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】日本特開２０１３−１５８８３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、可変速運転が可能な複数のポンプの間での摩耗度合いの差の拡大を抑えることができるデスケーリング装置用ポンプシステムの制御装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明が提供するデスケーリング装置用ポンプシステムの制御装置は、熱間圧延ライン上の複数のデスケーリング装置に、可変速運転が可能な複数のポンプから共通配管を通して高圧水を供給するデスケーリング装置用ポンプシステムに適用される。本発明が提供するデスケーリング装置用ポンプの制御装置は、少なくとも一つのプロセッサと、プログラムを記憶するメモリとを備える。プログラムは、少なくとも一つのプロセッサにより実行されることで、少なくとも一つのプロセッサにパラメータ計算処理と選択処理とを含む処理を実行させる。パラメータ計算処理は、複数のポンプのそれぞれについて、運転履歴に基づき摩耗度合いを予測するパラメータ値を計算する処理である。選択処理は、トップ速度での運転を行うポンプの台数を変更する場合、複数のポンプの間でのパラメータ値のバラツキの範囲が小さくなるようにトップ速度へ加速させるポンプ或いはトップ速度から減速させるポンプを選択する処理である。【００１１】
上記各処理が実行されることにより、トップ速度での運転を行うポンプの台数が変更される場合には、複数のポンプの間での摩耗度合いの範囲が小さくなるように加速或いは減速させるポンプが選択される。これにより、複数のポンプの間での摩耗度合いの差が操業時間とともに拡大することは抑制されるので、デスケーリング装置用ポンプシステム全体としての寿命の延長が可能となる。【００１２】
本発明が提供するデスケーリング装置用ポンプシステムの制御装置の一つの実施の形態として、パラメータ計算処理では、トップ速度での運転時間がパラメータ値として計算されてもよい。その場合、選択処理では、トップ速度での運転を行うポンプの台数を増加させる場合、運転時間が最も短いポンプから優先的に加速させ、トップ速度での運転を行うポンプの台数を減少させる場合、運転時間が最も長いポンプから優先的に減速させてもよい。【００１３】
この実施の形態によれば、過去のトップ速度での運転時間が最短であるポンプを優先的に加速し、過去のトップ速度での運転時間が最長であるポンプを優先的に減速させることにより、各ポンプのトップ速度での運転時間を均等化させることができる。そして、デスケーリング装置用ポンプシステム全体としての寿命の延長が可能となる。【００１４】
また、本発明が提供するデスケーリング装置用ポンプシステムの制御装置の別の実施の形態として、パラメータ計算処理では、トップ速度までの加速回数とトップ速度からの減速回数との合計回数がパラメータ値として計算されてもよい。その場合、選択処理では、トップ速度での運転を行うポンプの台数を増加させる場合、合計回数が最も少ないポンプから優先的に加速させてもよい。トップ速度での運転を行うポンプの台数を減少させる場合には、合計回数が最も少ないポンプから優先的に減速させてもよい。【００１５】
この実施の形態によれば、過去の加速回数と減速回数との合計回数が最小であるポンプを優先的に加速し、また、過去の加速回数と減速回数との合計回数が最小であるポンプを優先的に減速させることにより、各ポンプの加速回数と減速回数との合計回数を均等化させることができる。これによりデスケーリング装置用ポンプシステム全体としての寿命の延長が可能となる。【００１６】
本発明が提供するデスケーリング装置用ポンプシステムの制御装置のさらに別の実施の形態として、パラメータ計算処理では、パラメータ値は第１パラメータ値と第２パラメータ値とを含んでもよい。詳しくは、トップ速度での運転時間が第１パラメータ値として計算され、トップ速度までの加速回数とトップ速度からの減速回数との合計回数が第２パラメータ値として計算されてもよい。その場合、選択処理では、第１パラメータ値と第２パラメータ値のうち少なくとも一方について、複数のポンプの間でのバラツキの範囲が小さくなるようにトップ速度へ加速させるポンプ或いはトップ速度から減速させるポンプを選択してもよい。【００１７】
この実施の形態によれば、各ポンプのトップ速度での運転時間と、各ポンプの加速回数と減速回数との合計回数のうち少なくとも一方を均等化させることができる。これによりデスケーリング装置用ポンプシステム全体としての寿命の延長が可能となる。【００１８】
本発明が提供するデスケーリング装置用ポンプシステムの制御装置は、運転履歴の手動データ入力が可能なインタフェースをさらに備えてもよい。これによれば、設備移設などによりポンプを移設した場合や、既にある程度運用したポンプに対して制御装置を適用した場合などにおいて、そのポンプの今までの運転履歴を手動で入力することにより、今までの運転履歴に対してその後の運転履歴を追記することが可能となる。そして、これにより、例えばポンプを交換した場合であっても、交換後のポンプと既存のポンプとの間での摩耗度合いの差の拡大を抑えるように、加速或いは減速させるポンプを選択することができる。
【発明の効果】
【００１９】
以上述べたように、本発明が提供するデスケーリング装置用ポンプシステムの制御装置によれば、前述の課題を解決することが可能である。本発明が提供するデスケーリング装置用ポンプの制御装置の特徴及び利点は、以下に簡単に説明する図面と、それに関連して詳細に説明される実施の形態とから明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】熱間圧延ラインにおけるデスケーリング装置用ポンプシステムの構成を示す図である。
【図２】デスケーリング装置の動作とトップ速度運転ポンプの必要台数との関係の例を示す図である。
【図３】デスケーリング装置の動作とトップ速度運転ポンプの必要台数との関係の例を示す図である。
【図４】デスケーリング装置の動作とトップ速度運転ポンプの必要台数との関係の例を示す図である。
【図５】トップ速度運転時間均等化モードでの加速対象ポンプの選択の例を示す図である。
【図６】トップ速度運転時間均等化モードでの減速対象ポンプの選択の例を示す図である。
【図７】加減速回数均等化モードでの加速対象ポンプの選択の例を示す図である。
【図８】加減速回数均等化モードでの減速対象ポンプの選択の例を示す図である。
【図９】ポンプ運転履歴の手動データ入力のためのインタフェースの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。ただし、以下に示す実施の形態において各要素の個数、数量、量、範囲等の数に言及した場合、特に明示した場合や原理的に明らかにその数に特定される場合を除いて、その言及した数にこの発明が限定されるものではない。また、以下に示す実施の形態において説明する構造は、特に明示した場合や明らかに原理的にそれに特定される場合を除いて、この発明に必ずしも必須のものではない。
【００２２】
図１は、熱間圧延ラインにおけるデスケーリング装置用ポンプシステムの構成を示す図である。図１において、熱間圧延ライン２には、矢印線で示す被圧延材の流れ方向に沿って、上流側に粗ミルスタンド４Ａ，４Ｂが配置され、下流側に仕上げミルスタンド６Ａ，６Ｂが配置されている。粗ミルスタンド４Ａ，４Ｂよりも上流には、水圧スケールブレーカ（ＨＳＢ）としてのデスケーリング装置８Ａが配置されている。粗ミルスタンド４Ａ，４Ｂと仕上げミルスタンド６Ａ，６Ｂとの間には、仕上げスケールブレーカ（ＦＳＢ）としてのデスケーリング装置８Ｆが配置されている。また、各ミルスタンド４Ａ，４Ｂ，６Ａ，６Ｂの入側と出側にも、それぞれデスケーリング装置８Ｂ−８Ｅ，８Ｇ−８Ｊが配置されている。
【００２３】
デスケーリング装置用ポンプシステム１２は、上記の各デスケーリング装置８Ａ−８Ｊに、複数のポンプ１６Ａ−１６Ｄから共通配管１４を通して高圧水を供給するデシステムである。本実施の形態では、４台のポンプ１６Ａ−１６Ｄが設けられている。ポンプ１６Ａ−１６Ｄは、インバータ１８Ａ−１８Ｄによる可変速運転が可能な可変速ポンプである。ただし、必ずしも全てのポンプが可変速ポンプである必要はない。本発明の実施の形態としては、少なくとも２台のポンプが可変速ポンプであるならば、残りのポンプは固定速ポンプであってもよい。
【００２４】
ポンプ１６Ａ−１６Ｄの速度制御は、制御装置２０によって行われる。制御装置２０は、物理構成として少なくとも一つのメモリ２４と少なくとも一つのプロセッサ２２とを備える。メモリ２４はポンプ１６Ａ−１６Ｄの速度制御のためのプログラムを記憶し、プロセッサ２２はメモリ２４からプログラムを読み出して実行する。上記プログラムは、プロセッサ２２により実行されることで、後述するパラメータ計算処理と選択処理とをプロセッサ２２に実行させる。
【００２５】
制御装置２０は、電力消費を抑制するため、デスケーリング装置８Ａ−８Ｊの動作に応じて、ポンプ１６Ａ−１６Ｄの運転速度をトップ速度とアイドル運転時の下限速度との間で切り替える。アイドル運転時の下限速度は任意の速度に設定することができる。例えばトップ速度の５０−６０％の速度を下限速度として設定してもよい。図２−図４は、デスケーリング装置の動作とトップ速度で運転するポンプ（トップ速度運転ポンプ）の必要台数との関係の例を示す図である。図２−図４には、４枚の被圧延材Ｗ１−Ｗ４が４台のデスケーリング装置ＤＳ１−ＤＳ４を順に追加していく場合の、各デスケーリング装置ＤＳ１−ＤＳ４の動作がタイムチャートで示されている。
【００２６】
図２には、被圧延材Ｗ１−Ｗ４がデスケーリング装置ＤＳ１−ＤＳ４によるデスケーリングエリアに順次入っていくことにより、トップ速度運転ポンプの必要台数が増加していく例が示されている。まず、先頭の被圧延材Ｗ１がデスケーリング装置ＤＳ１に接近しデスケーリング装置ＤＳ１による水噴射が必要になると、給水のために１台のポンプの運転速度がトップ速度に切り替えられる。その後、デスケーリング装置ＤＳ１において後続の被圧延材Ｗ２に対する水噴射が行われている間に、被圧延材Ｗ１が次のデスケーリング装置ＤＳ２に接近すると、デスケーリング装置ＤＳ２でも水噴射が開始される。これにより必要な給水量は増加することになる。制御装置２０は、デスケーリング装置ＤＳ１，ＤＳ２の水噴射量と、トップ運転速度でのポンプの給水量との関係に基づき、トップ速度運転ポンプの台数を増やす必要があるかどうか判断する。制御装置２０は、このような判断をデスケーリング装置ＤＳ１−ＤＳ４の噴射が開始するたびに実行する。そして、現在のトップ速度運転ポンプの台数では給水が追いつかないと判断した場合、制御装置２０は、トップ速度運転ポンプの台数を増加させるべく、下限速度でアイドル運転中であった１台のポンプをトップ速度まで加速させる。
【００２７】
図３には、被圧延材Ｗ１−Ｗ４がデスケーリング装置ＤＳ１−ＤＳ４によるデスケーリングエリアから順次出ていくことにより、トップ速度運転ポンプの必要台数が減少していく例が示されている。まず、後尾の被圧延材Ｗ４がデスケーリング装置ＤＳ１を通過すると、デスケーリング装置ＤＳ１による水噴射が不要になる。これにより必要な給水量は減少することになる。制御装置２０は、噴射を継続するデスケーリング装置ＤＳ２，ＤＳ３，ＤＳ４の水噴射量と、トップ運転速度でのポンプの給水量との関係に基づき、トップ速度運転ポンプの台数を減らすことが可能かどうか判断する。制御装置２０は、このような判断をデスケーリング装置ＤＳ１−ＤＳ４の噴射が停止するたびに実行する。そして、現在のトップ速度運転ポンプの台数は必要な給水量に対して過剰と判断した場合、制御装置２０は、トップ速度運転ポンプの台数を減少させるべく、トップ速度で運転中であった１台のポンプをアイドル運転時の下限速度まで減速させる。
【００２８】
図４には、被圧延材Ｗ１−Ｗ４がデスケーリング装置ＤＳ１−ＤＳ４によるデスケーリングエリアに順次入っていき、その後、デスケーリングエリアから順次出ていくまでの間のデスケーリング装置ＤＳ１−ＤＳ４の動作状態の変化と、それに伴うトップ速度運転ポンプの必要台数の増減の例が示されている。制御装置２０は、デスケーリング装置ＤＳ１−ＤＳ４の動作状態が変化するたびに、必要な水噴射量とトップ運転速度でのポンプの給水量との関係に基づき、トップ速度運転ポンプの台数を増やす必要があるかどうか、或いは、トップ速度運転ポンプの台数を減らすことが可能かどうか判断する。トップ速度運転ポンプの台数を増やす必要があると判断した場合、制御装置２０は、下限速度でアイドル運転中であった１台のポンプをトップ速度まで加速させる。トップ速度運転ポンプの台数を減らすことが可能と判断した場合、制御装置２０は、トップ速度で運転中であった１台のポンプをアイドル運転時の下限速度まで減速させる。
【００２９】
トップ速度運転ポンプの台数を増減させる場合、どのポンプから優先的に加速或いは減速させるべきかという問いが生じる。制御装置２０には、この問いに対する答えとしての処理がプログラムされている。その処理とは、パラメータ計算処理と選択処理である。パラメータ計算処理は、各ポンプについて、運転履歴に基づき摩耗度合いを予測するパラメータ値を計算する処理である。パラメータ値としては、トップ速度での運転時間（第１パラメータ値）と、トップ速度までの加速回数とトップ速度からの減速回数との合計回数（第２パラメータ値）とが用意されている。
【００３０】
制御装置２０は、あるポンプがトップ速度に達した瞬間より、同ポンプが減速を開始するまでの時間を記録し、運転履歴として保存する。同ポンプが再びトップ速度に達した場合、制御装置２０は、既に記録済みの運転履歴に今回のトップ速度での運転時間を加算する。これらの処理をポンプごとに行うことにより、ポンプごとにトップ速度での運転時間が計測される。
【００３１】
また、制御装置２０は、あるポンプがトップ速度までの加速を始めた段階で、加速回数を１回加算し、運転履歴として保存する。また、同ポンプがトップ速度からの減速を始めた段階で、減速回数を１回加算し、運転履歴として保存する。同ポンプが加速或いは減速を繰り返すたびに、制御装置２０は、既に記録済みの運転履歴に加速回数或いは減速回数を加算する。これらの処理をポンプごとに行うことにより、ポンプごとに加速回数と減速回数との合計回数が計測される。
【００３２】
選択処理は、トップ速度運転ポンプの台数を変更する場合、ポンプの間でのパラメータ値のバラツキの範囲が小さくなるようにトップ速度へ加速させるポンプ或いはトップ速度から減速させるポンプを選択する処理である。選択処理の具体的な内容は、パラメータ値がトップ速度での運転時間なのか、加速回数と減速回数との合計回数なのかによって異なる内容となる。以下、パラメータ値がトップ速度での運転時間である場合の選択処理をトップ速度運転時間均等化モードと称し、パラメータ値が加速回数と減速回数との合計回数である場合の選択処理を加減速回数均等化モードと称する。制御装置２０がどちらのモードを採用するかは、オペレータが制御装置２０のインタフェース（ＨＭＩ）を介して任意に決定することができる。
【００３３】
トップ速度運転時間均等化モードでは、制御装置２０は、トップ速度での運転を行うポンプの台数を増加させる場合、アイドル運転中のポンプの各々の運転履歴を参照し、運転時間が最も短いポンプから優先的に加速させる。また、制御装置２０は、トップ速度での運転を行うポンプの台数を減少させる場合、トップ速度での運転中のポンプの各々の運転履歴を参照し、運転時間が最も長いポンプから優先的に減速させる。
【００３４】
図５は、トップ速度運転時間均等化モードでの加速対象ポンプの選択の例を示す図である。トップ速度で運転していない全てのポンプの中でトップ速度運転時間が最も短いものから優先的に選択し、トップ速度まで加速させる。その後に再びトップ速度運転ポンプの必要台数が増加した場合、トップ速度で運転していない残りのポンプの中から、トップ速度まで加速させるポンプを選択する。図５に示す例では、トップ速度運転ポンプの必要台数が増加するにつれて、トップ速度運転時間が短いポンプＢ、Ａ、Ｄの順番で加速している。ただし、トップ速度運転によって累計トップ速度運転時間が逆転した場合でも、それによる減速は行わない。累計トップ速度運転時間はあくまでも加速時のポンプ選択の基準として用いられる。
【００３５】
図６は、トップ速度運転時間均等化モードでの減速対象ポンプの選択の例を示す図である。トップ速度で運転している全てのポンプの中でトップ速度運転時間が最も長いものから優先的に選択し、下限速度まで減速させる。その後に再び必要台数が減少した場合、トップ速度運転している残りのポンプの中から、下限速度まで減速させるポンプを選択する。図６に示す例では、トップ速度運転ポンプの必要台数が減少するにつれて、トップ速度運転時間が長いポンプＣ、Ａ、Ｄ、Ｂの順番で減速している。ただし、アイドル運転によって累計トップ速度運転時間が逆転した場合でも、それによる加速は行わない。累計トップ速度運転時間はあくまでも減速時のポンプ選択の基準として用いられる。
【００３６】
上述のトップ速度運転時間均等化モードによれば、累計トップ速度運転時間が最短であるポンプを優先的に加速し、累計トップ速度運転時間が最長であるポンプを優先的に減速させることにより、各ポンプのトップ速度での運転時間を均等化させることができる。そして、各ポンプのトップ速度での運転時間の均等化によって、デスケーリング装置用ポンプシステム全体としての寿命の延長が可能となる。
【００３７】
加減速回数均等化モードでは、制御装置２０は、トップ速度での運転を行うポンプの台数を増加させる場合、アイドル運転中のポンプの各々の運転履歴を参照し、加速回数と減速回数との合計回数が最も少ないポンプから優先的に加速させる。また、制御装置２０は、トップ速度での運転を行うポンプの台数を減少させる場合、トップ速度での運転中のポンプの各々の運転履歴を参照し、加速回数と減速回数との合計回数が最も少ないポンプから優先的に減速させる。
【００３８】
図７は、加減速回数均等化モードでの加速対象ポンプの選択の例を示す図である。トップ速度で運転していない全てのポンプの中で加速回数と減速回数との合計回数の最も少ないものから優先的に選択し、トップ速度まで加速させる。加速後、加速回数が１回加算される。その後に再び必要台数が増加した場合、トップ速度で運転していない残りのポンプの中から、トップ速度まで加速させるポンプを選択する。図７に示す例では、トップ速度運転ポンプの必要台数が増加するにつれて、加速回数と減速回数との合計回数（加減速回数）が少ないポンプＡ、Ｃ、Ｄの順番で加速している。
【００３９】
図８は、加減速回数均等化モードでの減速対象ポンプの選択の例を示す図である。トップ速度で運転している全てのポンプの中で加速回数と減速回数との合計回数の最も少ないものから優先的に選択し、下限速度まで減速させる。減速後、減速回数が１回加算される。その後に再び必要台数が減少した場合、トップ速度で運転している残りのポンプの中から、下限速度まで減速させるポンプを選択する。図８に示す例では、トップ速度運転ポンプの必要台数が減少するにつれて、加速回数と減速回数との合計回数が少ないポンプＤ、Ｂ、Ｃ、Ａの順番で減速している。
【００４０】
上述の加減速回数均等化モードによれば、過去の加速回数と減速回数との合計回数が最小であるポンプを優先的に加速し、また、過去の加速回数と減速回数との合計回数が最小であるポンプを優先的に減速させることにより、各ポンプの加速回数と減速回数との合計回数を均等化させることができる。そして、各ポンプの加速回数と減速回数との合計回数の均等化によって、デスケーリング装置用ポンプシステム全体としての寿命の延長が可能となる。
【００４１】
最後に、本実施の形態において制御装置２０が備えるインタフェース（ＨＭＩ）について説明する。図９は、制御装置２０が備えるインタフェースの構成を示す図である。制御装置２０が備えるインタフェースは、ポンプ運転履歴の手動データ入力が可能に構成されている。つまり、累計トップ速度運転時間と累計加減速回数のそれぞれについて、手動で入力したデータへの更新を可能とされている。
【００４２】
図９に示す例では、ポンプＣが新たなポンプに交換されたため、累計トップ速度運転時間と累計加減速回数のそれぞれに「０」が入力されている。ポンプＣが既にある程度運用した中古ポンプに交換された場合には、その中古ポンプの今までの累計トップ速度運転時間と累計加減速回数のそれぞれが初期値として入力される。ポンプの交換後は、トップ速度運転時間均等化モードと加減速回数均等化モードのそれぞれにおいて、累計トップ速度運転時間或いは累計加減速回数の更新後の値が参照される。このような機能を備えたことにより、ポンプの交換後であっても、交換後のポンプと既存のポンプとの間での摩耗度合いの差の拡大を抑えるように、加速或いは減速させるポンプを選択することができる。
【符号の説明】
【００４３】
２  熱間圧延ライン
４Ａ，４Ｂ  粗ミルスタンド
６Ａ，６Ｂ  仕上げミルスタンド
８Ａ−８Ｊ  デスケーリング装置
１２  デスケーリング装置用ポンプシステム
１４  共通配管
１６Ａ−１６Ｄ  ポンプ
１８Ａ−１８Ｄ  インバータ
２０  制御装置
２２  プロセッサ
２４  メモリ
ＤＳ１−ＤＳ４  デスケーリング装置
Ｗ１−Ｗ４  被圧延材
【図１】
2020039467.tif 000003
【図２】
2020039467.tif 000004
【図３】
2020039467.tif 000005
【図４】
2020039467.tif 000006
【図５】
2020039467.tif 000007
【図６】
2020039467.tif 000008
【図７】
2020039467.tif 000009
【図８】
2020039467.tif 000010
【図９】
2020039467.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】令和1年5月31日(2019.5.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱間圧延ライン上の複数のデスケーリング装置に、可変速運転が可能な複数のポンプから共通配管を通して高圧水を供給するデスケーリング装置用ポンプシステムの制御装置において、
少なくとも一つのプロセッサと、
プログラムを記憶するメモリと、を備え、
前記プログラムは、前記少なくとも一つのプロセッサにより実行されることで、前記少なくとも一つのプロセッサに、
前記複数のポンプの運転速度を個別にトップ速度とアイドル運転時の下限速度との間で切り替える運転速度切り替え処理と、
前記複数のポンプのそれぞれについて、運転履歴に基づき摩耗度合いを予測するパラメータ値を計算するパラメータ計算処理と、
トップ速度での運転を行うポンプの台数を変更する場合、前記複数のポンプの間での前記パラメータ値のバラツキの範囲が小さくなるように前記下限速度から前記トップ速度へ加速させるポンプ或いは前記トップ速度から前記下限速度へ減速させるポンプを選択する選択処理と、を含む処理を実行させる
ことを特徴とするデスケーリング装置用ポンプシステムの制御装置。
【請求項２】
前記パラメータ計算処理では、前記トップ速度での運転時間が前記パラメータ値として計算され、
前記選択処理では、前記トップ速度での運転を行うポンプの台数を増加させる場合、前記運転時間が最も短いポンプから優先的に加速させ、前記トップ速度での運転を行うポンプの台数を減少させる場合、前記運転時間が最も長いポンプから優先的に減速させる
ことを特徴とする請求項１に記載のデスケーリング装置用ポンプシステムの制御装置。
【請求項３】
前記パラメータ計算処理では、前記トップ速度までの加速回数と前記トップ速度からの減速回数との合計回数が前記パラメータ値として計算され、
前記選択処理では、前記トップ速度での運転を行うポンプの台数を増加させる場合、前記合計回数が最も少ないポンプから優先的に加速させ、前記トップ速度での運転を行うポンプの台数を減少させる場合も、前記合計回数が最も少ないポンプから優先的に減速させる
ことを特徴とする請求項１に記載のデスケーリング装置用ポンプシステムの制御装置。
【請求項４】
前記パラメータ計算処理では、前記パラメータ値は第１パラメータ値と第２パラメータ値とを含み、前記トップ速度での運転時間が前記第１パラメータ値として計算され、前記トップ速度までの加速回数と前記トップ速度からの減速回数との合計回数が前記第２パラメータ値として計算され、
前記選択処理では、前記第１パラメータ値と前記第２パラメータ値のうち少なくとも一方について、前記複数のポンプの間でのバラツキの範囲が小さくなるように前記トップ速度へ加速させるポンプ或いは前記トップ速度から減速させるポンプを選択する
ことを特徴とする請求項１に記載のデスケーリング装置用ポンプシステムの制御装置。
【請求項５】
前記運転履歴の手動データ入力が可能なインタフェースをさらに備える
ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載のデスケーリング装置用ポンプシステムの制御装置。
【手続補正書】
【提出日】令和1年9月12日(2019.9.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱間圧延ライン上の複数のデスケーリング装置に、可変速運転が可能な複数のポンプから共通配管を通して高圧水を供給するデスケーリング装置用ポンプシステムの制御装置において、
少なくとも一つのプロセッサと、
プログラムを記憶するメモリと、を備え、
前記プログラムは、前記少なくとも一つのプロセッサにより実行されることで、前記少なくとも一つのプロセッサに、
前記複数のポンプの運転速度を個別にトップ速度とアイドル運転時の下限速度との間で切り替える運転速度切り替え処理と、
前記複数のポンプのそれぞれについて、運転履歴に基づき摩耗度合いを予測するパラメータ値を計算するパラメータ計算処理と、
トップ速度での運転を行うポンプの台数を変更する場合、前記複数のポンプの間での前記パラメータ値のバラツキの範囲が小さくなるように前記下限速度から前記トップ速度へ加速させるポンプ或いは前記トップ速度から前記下限速度へ減速させるポンプを選択する選択処理と、を含む処理を実行させる
ことを特徴とするデスケーリング装置用ポンプシステムの制御装置。
【請求項２】
前記パラメータ計算処理では、前記トップ速度での運転時間が前記パラメータ値として計算され、
前記選択処理では、前記トップ速度での運転を行うポンプの台数を増加させる場合、前記運転時間が最も短いポンプから優先的に加速させ、前記トップ速度での運転を行うポンプの台数を減少させる場合、前記運転時間が最も長いポンプから優先的に減速させる
ことを特徴とする請求項１に記載のデスケーリング装置用ポンプシステムの制御装置。
【請求項３】
前記パラメータ計算処理では、前記トップ速度までの加速回数と前記トップ速度からの減速回数との合計回数が前記パラメータ値として計算され、
前記選択処理では、前記トップ速度での運転を行うポンプの台数を増加させる場合、前記合計回数が最も少ないポンプから優先的に加速させ、前記トップ速度での運転を行うポンプの台数を減少させる場合も、前記合計回数が最も少ないポンプから優先的に減速させる
ことを特徴とする請求項１に記載のデスケーリング装置用ポンプシステムの制御装置。
【請求項４】
前記パラメータ計算処理では、前記パラメータ値は第１パラメータ値と第２パラメータ値とを含み、前記トップ速度での運転時間が前記第１パラメータ値として計算され、前記トップ速度までの加速回数と前記トップ速度からの減速回数との合計回数が前記第２パラメータ値として計算され、
前記選択処理では、前記第１パラメータ値と前記第２パラメータ値のうち少なくとも一方について、前記複数のポンプの間でのバラツキの範囲が小さくなるように前記トップ速度へ加速させるポンプ或いは前記トップ速度から減速させるポンプを選択する
ことを特徴とする請求項１に記載のデスケーリング装置用ポンプシステムの制御装置。
【請求項５】
前記運転履歴の手動データ入力が可能なインタフェースをさらに備える
ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載のデスケーリング装置用ポンプシステムの制御装置。
【国際調査報告】
2020039467.tif 000012
2020039467.tif 000013
2020039467.tif 000014
2020039467.tif 000015