(57)【要約】【課題】給水ポンプを駆動する電力消費を抑制する省エネルギー化と、省エネルギー化に寄与しない給水ポンプの不必要な減速と再加速を抑制することによる設備保護とを達成する。【解決手段】圧延デスケーリング装置用ポンプ制御装置は、必要トップ速度ポンプ台数と、減速不要ポンプ台数を計算し、必要トップ速度ポンプ台数が減速不要ポンプ台数以上である場合に、必要トップ速度ポンプ台数をトップ速度ポンプ台数に決定し、必要トップ速度ポンプ台数が減速不要ポンプ台数を下回ったタイミングで、減速不要ポンプ台数をトップ速度ポンプ台数に決定し、トップ速度ポンプ台数に応じて複数の給水ポンプを制御するように構成されている。【選択図】図８
2019136729.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のデスケーリング部に共通配管を介して高圧水を供給する複数の給水ポンプを備える圧延ラインのための圧延デスケーリング装置用ポンプ制御装置であって、
前記複数のデスケーリング部のそれぞれは、
被圧延材へ前記高圧水を噴射する圧延デスケーリング装置と、
前記圧延デスケーリング装置の噴射よりも前のタイミングで、前記被圧延材の接近を知らせる材近傍イベントを出力する第１検出手段と、
前記第１検出手段による検出よりもさらに前のタイミングで、前記被圧延材の接近を知らせる材接近イベントを出力する第２検出手段と、を備え、
前記複数の給水ポンプのそれぞれは、トップ速度以上のポンプ速度で開く逆止弁を備え、
前記圧延デスケーリング装置用ポンプ制御装置は、
前記材近傍イベントを出力中のすべてのデスケーリング部が時間Ａ後の噴射に必要とする水量および水圧を供給するために、前記トップ速度で運転しておく必要がある前記給水ポンプの台数（以下、必要トップ速度ポンプ台数と記す。）を計算し、
前記材接近イベントを出力中のすべてのデスケーリング部が前記時間Ａよりも長い時間Ｂ後の噴射に必要とする水量および水圧を供給するために、前記トップ速度で運転しておくべき前記給水ポンプの台数（以下、減速不要ポンプ台数と記す。）を計算し、
前記必要トップ速度ポンプ台数が前記減速不要ポンプ台数以上である場合に、前記必要トップ速度ポンプ台数をトップ速度ポンプ台数に決定し、
前記必要トップ速度ポンプ台数が前記減速不要ポンプ台数を下回ったタイミングで、前記減速不要ポンプ台数を前記トップ速度ポンプ台数に決定し、
前記トップ速度ポンプ台数に応じて前記複数の給水ポンプを制御するように構成されていること、
を特徴とする圧延デスケーリング装置用ポンプ制御装置。
【請求項２】
前記複数のデスケーリング部の少なくとも１つにおいて、
前記圧延デスケーリング装置は、前記圧延ライン上を順方向に搬送される前記被圧延材へ前記高圧水を噴射し、
前記第１検出手段は、前記圧延デスケーリング装置の上流に設けられ、
前記第２検出手段は、前記第１検出手段のさらに上流に設けられること、
を特徴とする請求項１記載の圧延デスケーリング装置用ポンプ制御装置。
【請求項３】
前記圧延ラインは、前記被圧延材を順方向および逆方向に圧延可能な粗スタンドを備え、
前記複数のデスケーリング部の少なくとも１つにおいて、
前記圧延デスケーリング装置は、前記圧延ライン上を逆方向に搬送される前記被圧延材へ前記高圧水を噴射し、
前記第１検出手段は、順方向に搬送される前記被圧延材の尾端が前記粗スタンドを抜けたタイミングで、前記材近傍イベントを出力し、
前記第２検出手段は、順方向に搬送される前記被圧延材の先端が前記粗スタンドに噛み込まれたタイミングで、前記材接近イベントを出力すること、
を特徴とする請求項１又は２記載の圧延デスケーリング装置用ポンプ制御装置。
【請求項４】
前記材近傍イベントの出力から前記圧延デスケーリング装置の噴射開始までの時間と前記給水ポンプが前記トップ速度で動作するまでの所要時間との差をポンプ加速遅延タイマとし、前記材近傍イベントの出力から前記ポンプ加速遅延タイマの経過後に、前記給水ポンプの加速を開始すること、
を特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の圧延デスケーリング装置用ポンプ制御装置。
【請求項５】
前記材近傍イベントの出力から前記圧延デスケーリング装置の噴射開始までの時間の実績値を記憶し、前記実績値の履歴に基づいて前記ポンプ加速遅延タイマの適正値を算出すること、
を特徴とする請求項４記載の圧延デスケーリング装置用ポンプ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、圧延デスケーリング装置用ポンプ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧延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、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ため、圧延デスケーリング装置は、圧延ライン上に複数設置される。圧延デスケーリング装置用給水ポンプは、一般に共通配管を通して、複数の圧延デスケーリング装置に高圧水を供給する装置であり、一般に複数台のポンプで構成される。
【０００３】
圧延デスケーリング装置は、高圧水を噴射する時のみ給水を必要とする。そのため、圧延デスケーリング装置用給水ポンプの駆動する電力消費を抑制する省エネルギー化のため、１台もしくは複数台の給水ポンプに可変速ドライブ装置を適用し、可変速運転を可能としている。
【０００４】
共通配管の構造上、トップ速度で稼働する給水ポンプの台数により圧延デスケーリング装置に供給される水量および水圧が変動する。トップ速度未満で稼動する給水ポンプは、逆流を防ぐための逆止弁を閉じて給水ポンプを保護するため、圧延デスケーリング装置に供給される水量および水圧には寄与しない。そのため可変速制御する圧延デスケーリング装置用給水ポンプの運転速度は、トップ速度かアイドリング時の下限速度が選択される。高圧水を噴射する圧延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給水ポンプの台数が決まるため、必要な台数の給水ポンプをトップ速度で運転し、残りの給水ポンプは下限速度で運転する。
【０００５】
圧延デスケーリング装置用給水ポンプを下限速度からトップ速度まで高めるには、一般に数秒から十数秒を要する。また配管の長さにより、給水ポンプのトップ速度到達から、圧延デスケーリング装置への水量および水圧の必要量を満たすまでに数秒を要する。そのため給水ポンプを可変速制御する場合は、圧延デスケーリング装置が高圧水を噴射する十数秒前に、給水ポンプの加速を開始する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】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】
【０００７】
圧延デスケーリング装置の噴射終了後、給水ポンプを減速する際に、逆流を防ぐための逆止弁が閉じられる。設備寿命を考慮し、この逆止弁の開閉動作の回数は抑制されることが望ましい。特に給水ポンプの減速中もしくは減速完了直後の再加速は、電力消費の省エネルギー効果が低いことから、一定時間内に再加速が必要な際は、減速をせずにトップ速度運転を維持することが望まれる。
【０００８】
特許文献１には、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を予測し、その被圧延材の位置予測に従った圧延デスケーリング装置の噴射時刻を予測し、その噴射予測時刻に合せて、前以て給水ポンプの加減速を行なう圧延デスケーリング装置用給水ポンプの制御装置が提案されている。
【０００９】
特許文献１によれば、圧延デスケーリング装置用給水ポンプの制御装置は、自動制御装置によって行われる圧延ライン全体の圧延プロセスを正確に把握した上で、被圧延材の将来位置を予測する必要があり、機能の製造および確認試験には、圧延プロセスに関わる知見を必要とし、多くの時間とコストが掛ってしまう。また、操業オペレータによる手動介入などにより、圧延プロセスが予測通りに進行しない場合、被圧延材の位置の予測および圧延デスケーリング装置の噴射時刻が予測とずれるため、圧延デスケーリング装置が噴射する際に必要な水量・水圧を供給できないことがあるという課題がある。
【００１０】
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、圧延ラインにおける被圧延材の将来位置の複雑な予測を用いずとも、給水ポンプを駆動する電力消費を抑制する省エネルギー化と、省エネルギー化に寄与しない給水ポンプの不必要な減速と再加速を抑制することによる設備保護とを達成する圧延デスケーリング装置用ポンプ制御装置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】
【００１１】
１つの実施形態は、上記の目的を達成するため、複数のデスケーリング部に共通配管を介して高圧水を供給する複数の給水ポンプを備える圧延ラインのための圧延デスケーリング装置用ポンプ制御装置であって、
前記複数のデスケーリング部のそれぞれは、
被圧延材へ前記高圧水を噴射する圧延デスケーリング装置と、
前記圧延デスケーリング装置の噴射よりも前のタイミングで、前記被圧延材の接近を知らせる材近傍イベントを出力する第１検出手段と、
前記第１検出手段による検出よりもさらに前のタイミングで、前記被圧延材の接近を知らせる材接近イベントを出力する第２検出手段と、を備え、
前記複数の給水ポンプのそれぞれは、トップ速度以上のポンプ速度で開く逆止弁を備え、
前記圧延デスケーリング装置用ポンプ制御装置は、
前記材近傍イベントを出力中のすべてのデスケーリング部が時間Ａ後の噴射に必要とする水量および水圧を供給するために、前記トップ速度で運転しておく必要がある前記給水ポンプの台数（以下、必要トップ速度ポンプ台数と記す。）を計算し、
前記材接近イベントを出力中のすべてのデスケーリング部が前記時間Ａよりも長い時間Ｂ後の噴射に必要とする水量および水圧を供給するために、前記トップ速度で運転しておくべき前記給水ポンプの台数（以下、減速不要ポンプ台数と記す。）を計算し、
前記必要トップ速度ポンプ台数が前記減速不要ポンプ台数以上である場合に、前記必要トップ速度ポンプ台数をトップ速度ポンプ台数に決定し、
前記必要トップ速度ポンプ台数が前記減速不要ポンプ台数を下回ったタイミングで、前記減速不要ポンプ台数を前記トップ速度ポンプ台数に決定し、
前記トップ速度ポンプ台数に応じて前記複数の給水ポンプを制御するように構成されていること、を特徴とする。
【００１２】
これによれば、圧延デスケーリング装置用給水ポンプの加減速制御において、圧延プロセスにおけるセンサ信号などのイベントに基づいて、必要トップ速度ポンプ台数および減速不要ポンプ台数を計算できる。必要トップ速度ポンプ台数が減速不要ポンプ台数以上である場合に、必要トップ速度ポンプ台数をトップ速度ポンプ台数に決定し、このトップ速度ポンプ台数に応じて給水ポンプを制御する。これにより、給水ポンプの加速時間を考慮して、圧延デスケーリング装置の噴射開始より前以て必要な台数の給水ポンプのみを加速することができ、給水ポンプを駆動する電力消費を抑制する省エネルギー化が図れる。また、必要トップ速度ポンプ台数が減速不要ポンプ台数を下回ったタイミングで、減速不要ポンプ台数をトップ速度ポンプ台数に決定し、このトップ速度ポンプ台数に応じて給水ポンプを制御する。給水ポンプの減速中もしくは減速完了直後の再加速は、電力消費の省エネルギー効果が低いことから、一定時間内に再加速が必要な際は減速をせずにトップ速度運転を維持することが好ましく、逆止弁の設備保護に効果的である。
【００１３】
他の実施形態では、圧延デスケーリング装置用ポンプ制御装置は、前記材近傍イベントの出力から前記圧延デスケーリング装置の噴射開始までの時間と前記給水ポンプが前記トップ速度で動作するまでの所要時間との差をポンプ加速遅延タイマとし、前記材近傍イベントの出力から前記ポンプ加速遅延タイマの経過後に、前記給水ポンプの加速を開始することを特徴とする。
【００１４】
これによれば、圧延プロセスのイベントからデスケーリング装置の噴射開始までの時間と、ポンプの加速所要時間との差を、ポンプ加速遅延タイマにより吸収する。これにより、給水ポンプの加速完了から圧延デスケーリング装置の噴射開始までの時間が短縮される。そのため、給水ポンプを駆動する電力消費を抑制する省エネルギー化の効率を高めることができる。
【００１５】
好ましくは、圧延デスケーリング装置用ポンプ制御装置は、前記材近傍イベントの出力から前記圧延デスケーリング装置の噴射開始までの時間の実績値を記憶し、前記実績値の履歴に基づいて前記ポンプ加速遅延タイマの適正値を算出することを特徴とする。
【００１６】
これによれば、圧延プロセスのイベントから圧延デスケーリング装置の噴射開始までの時間の実績値の履歴から、ポンプ加速遅延タイマの適正値が算出される。そのため、圧延プロセスに関わる知見がなくとも、給水ポンプを駆動する電力消費を抑制する省エネルギー化の効率を容易に高めることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る圧延デスケーリング装置用ポンプ制御装置によれば、圧延ラインにおける被圧延材の将来位置の複雑な予測を用いずとも、圧延デスケーリング装置へ必要な水量・水圧を供給しつつ、給水ポンプを駆動する電力消費を抑制する省エネルギー化と、省エネルギー化に寄与しない給水ポンプの不必要な減速と再加速を抑制することによる逆止弁の設備保護とを達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】熱間圧延ラインに配置された複数の圧延デスケーリング装置について説明するための図である。
【図２】圧延デスケーリング装置用給水設備の概略図である。
【図３】給水ポンプ加減速制御に関わる圧延プロセスのイベントの例である。
【図４】粗ミルリバース圧延における給水ポンプ加減速制御に関わる圧延プロセスのイベントの例である。
【図５】必要トップ速度ポンプ台数の計算例を示す図である。
【図６】減速不要ポンプ台数の計算例を示す図である。
【図７】トップ速度ポンプ台数の計算例を示す図である。
【図８】圧延デスケーリング装置用ポンプ制御装置の処理フローである。
【図９】ポンプ加速遅延タイマの例を示したものである。
【図１０】ポンプ加速遅延タイマの適正値の例を示したものである。
【図１１】圧延デスケーリング装置用ポンプ制御装置が有する処理回路のハードウェア構成例を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。尚、各図において共通する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００２０】
実施の形態１．
（熱間圧延ライン）
図１は、熱間圧延ラインに配置された複数の圧延デスケーリング装置について説明するための図である。図１に示す熱間圧延ラインは、上流からＨＳＢ（Hot Scale Breaker）１、粗ミル２、ＦＳＢ（Finisher Scale Breaker）３、仕上ミル４を備える。
【００２１】
ＨＳＢ１は、粗ミル２の上流に配置される圧延デスケーリング装置である。粗ミル２は、被圧延材を圧延する少なくとも１台の粗スタンド２１を備え、粗スタンド２１の上流側および下流側には圧延デスケーリング装置２２、２３が配置される。ＦＳＢ３は、仕上ミル４の上流に配置される圧延デスケーリング装置である。仕上ミル４は、被圧延材を圧延する複数台の仕上スタンド４１を備え、仕上スタンド４１の上流側および下流側には圧延デスケーリング装置４２、４３が配置される。このように、熱間圧延ライン上には複数台の圧延デスケーリング装置が配置される。また、熱間圧延ラインの各所には、被圧延材の位置検出を行うＨＭＤ（Hot Metal Detector）が配置される。
【００２２】
図２は、圧延デスケーリング装置用給水設備の概略図である。上述した熱間圧延ライン上の複数台の圧延デスケーリング装置は、共通配管５を通じて、複数台の給水ポンプ６に接続している。各給水ポンプ６の吐き出し側にはトップ速度以上のポンプ速度で開く逆止弁７が設けられる。各給水ポンプ６の上流側には水供給源が設けられる。
【００２３】
各給水ポンプ６には可変速ドライブ装置が適用される。共通配管５の構造上、トップ速度で稼働する給水ポンプ６の台数により圧延デスケーリング装置へ供給される水量および水圧が変動する。給水ポンプ６がトップ速度以上で稼動する場合に、逆止弁７が開き、圧延デスケーリング装置に供給される水量および水圧に寄与する。一方、トップ速度未満で稼動する給水ポンプ６は、逆流を防ぐための逆止弁７を閉じて給水ポンプを保護するため、圧延デスケーリング装置に供給される水量および水圧には寄与しない。そのため、可変速制御する給水ポンプ６の運転速度は、トップ速度およびアイドリング時の下限速度のいずれかが選択される。噴射が要求されている圧延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給水ポンプ６の台数が決まるため、必要な台数の給水ポンプ６をトップ速度で運転し、残りの給水ポンプ６は下限速度で運転する。なお、トップ速度とは、必ずしも最高速度を意味するものではなく、逆止弁７を開き得る水圧を供給するポンプ速度も含まれる。下限速度とは、必ずしもアイドリング速度を意味するものではなく、逆止弁７を開き得えない水圧を供給するポンプ速度も含まれる（速度０を含む）。
【００２４】
このように、複数台の給水ポンプ６は、共通配管５を介して、複数台の圧延デスケーリング装置に高圧水を供給する。各圧延デスケーリング装置から噴出される高圧水によって被圧延材の表面に付着したスケール（酸化膜）が除去される。
【００２５】
ところで、圧延デスケーリング装置用の給水ポンプ６を下限速度からトップ速度まで高めるには、一般に数秒から十数秒を要する。また配管の長さにより、給水ポンプ６のトップ速度到達から、圧延デスケーリング装置への水量および水圧の必要量を満たすまでに数秒を要する。そのため給水ポンプ６を可変速制御する場合は、圧延デスケーリング装置が高圧水を噴射する十数秒前に、給水ポンプ６の加速を開始する必要がある。
【００２６】
（圧延デスケーリング装置用ポンプ制御装置）
図３〜図８を参照して本実施形態に係る圧延デスケーリング装置用ポンプ制御装置について説明する。
【００２７】
図３は、給水ポンプ加減速制御に関わる圧延プロセスのイベントの例である。本実施形態に係る制御装置では、被圧延材の現在位置に応じて圧延デスケーリング装置への材近傍と材接近を意味する２種類のイベントが用いられる。「材近傍イベント」は、被圧延材が圧延デスケーリング装置の近傍に到達したことを示し、高圧水を噴射できるように給水ポンプ６をトップ速度へ加速開始するためのイベントである。「材接近イベント」は、材近傍イベントより前に発生するイベントであり、逆止弁７の設備保護を図るために、給水ポンプ６の一定時間内の減速および再加速を抑制するためのイベントである。
【００２８】
図３に示す例では、ＨＭＤ４２１が圧延デスケーリング装置４２の上流に設けられ、設置位置に被圧延材１０が到達するとＯＮ信号を出力する。そのため、ＨＭＤ４２１は、圧延デスケーリング装置４２の噴射よりも前のタイミングで、被圧延材１０の接近を知らせる材近傍イベントを出力する第１検出手段として機能する。
【００２９】
また、ＨＭＤ４２１のさらに上流にはＨＭＤ４２２が設けられ、設置位置に被圧延材１０が到達するとＯＮ信号を出力する。そのため、ＨＭＤ４２２は、第１検出手段による検出よりもさらに前のタイミングで、被圧延材１０の接近を知らせる材接近イベントを出力する第２検出手段として機能する。
【００３０】
図３に示す例では、材接近イベントは、被圧延材１０の先端（Ｈ）がＨＭＤ４２２に到達後、尾端（Ｔ）が圧延デスケーリング装置４２を通過するまでの間発生する。材近傍イベントは、被圧延材１０の先端（Ｈ）がＨＭＤ４２１に到達後、尾端（Ｔ）が圧延デスケーリング装置４２を通過するまでの間発生する。
【００３１】
なお、図３では、仕上スタンド４１の上流に配置される圧延デスケーリング装置４２を例に説明したが、図１で説明した他の圧延デスケーリング装置にも適用可能である。
【００３２】
図４は、粗ミルリバース圧延における給水ポンプ加減速制御に関わる圧延プロセスのイベントの例である。粗ミルリバース圧延では、被圧延材１０を順方向（上流から下流へ）および逆方向（下流から上流へ）に複数回圧延する。そのため粗スタンド２１の上流側と下流側に圧延デスケーリング装置２２、２３が配置されることがある。順方向の圧延における材近傍イベントおよび材接近イベントの発生は、ＨＭＤ４２１およびＨＭＤ４２２に代えてＨＭＤ２２１およびＨＭＤ２２２が用いられる点を除き、上記図３の場合と略同様であるため説明は省略する。
【００３３】
一方、逆方向の圧延においては、粗スタンド２１の荷重センサにより検出可能な前パス（逆方向の圧延の前に行われる順方向の圧延）の開始時点（被圧延材１０の先端（Ｈ）が粗スタンド２１に噛み込まれたタイミング）を、材接近イベントの発生タイミングとする。また、前パスの終了時点（被圧延材１０の尾端（Ｔ）が粗スタンド２１を抜けたタイミング）を、材近傍イベントの発生タイミングとする。すなわち、荷重センサの出力信号が上述の第１検出手段および第２検出手段の両方を兼ねる。このように、圧延プロセスで通常用いられているイベントを、材近傍イベントおよび材接近イベントに割り当てることでセンサ追加によるコスト増大や、複雑な予測計算を回避できる。
【００３４】
図５は、必要トップ速度ポンプ台数の計算例を示す図である。「必要トップ速度ポンプ台数」は、上述した材近傍イベントに基づいて決定される。上述したように材近傍イベントは、被圧延材が圧延デスケーリング装置の近傍に到達したことを知らせるイベントであり、高圧水を噴射できるように給水ポンプ６の加速開始の必要性を知らせるイベントである。
【００３５】
必要トップ速度ポンプ台数の計算手順について説明する。まず、図３および図４に示したような材近傍イベントの発生の有無を、圧延ライン上の全ての圧延デスケーリング装置について調査する。そして、材近傍イベントが発生しているすべての圧延デスケーリング装置が時間Ａ後の噴射に必要とする水量および水圧を供給するために、トップ速度で運転しておく必要がある給水ポンプ６の台数（必要トップ速度ポンプ台数）を計算する。ここで、時間Ａは、材近傍イベントの出力から圧延デスケーリング装置の噴射開始までの時間である。なお、必要トップ速度ポンプ台数は、必要な水量・水圧の総量に応じて決まるため、材近傍イベントの発生数とは必ずしも一致しない。
【００３６】
図６は、減速不要ポンプ台数の計算例を示す図である。「減速不要ポンプ台数」は、上述した材接近イベントに基づいて決定される。上述したように材接近イベントは、材近傍イベントよりも前に出力されるイベントであり、給水ポンプ６の一定時間内の減速および再加速を抑制するためのイベントである。
【００３７】
減速不要ポンプ台数の計算手順について説明する。まず、図３および図４に示したような材接近イベントの発生の有無を、圧延ライン上の全ての圧延デスケーリング装置について調査する。そして、材接近イベントが発生しているすべての圧延デスケーリング装置が時間Ｂ後の噴射に必要とする水量および水圧を供給するために、トップ速度で運転しておくべき給水ポンプ６の台数（減速不要ポンプ台数）を計算する。ここで、時間Ｂは、時間Ａよりも長い時間であって、材接近イベントの出力から圧延デスケーリング装置の噴射開始までの時間である。なお、減速不要ポンプ台数は、必要な水量・水圧の総量に応じて決まるため、材接近イベントの発生数とは必ずしも一致しない。
【００３８】
減速不要ポンプ台数を算出する意味について説明する。圧延デスケーリング装置用ポンプ制御装置は、常に、必要トップ速度ポンプ台数を満たすように、トップ速度で運転する給水ポンプ６の台数を制御しなければならない。ここで、省エネルギーの観点から、必要トップ速度ポンプ台数が減少すれば、即時に給水ポンプ６を下限速度へ減速すべきとも考えられる。しかしながら、設備保護の観点から、逆止弁７の開閉回数は少ない方が望ましい。特に給水ポンプ６の減速中もしくは減速完了直後の再加速は、省エネルギー効果が低いことから、一定時間内に再加速が必要な際は、減速をせずにトップ速度運転を維持することが望ましい。そこで、本実施形態に係る制御装置では、必要トップ速度ポンプ台数が減速不要ポンプ台数を下回った時に、減速不要ポンプ台数分の給水ポンプ６を減速させずにトップ速度で継続運転させることとした。
【００３９】
図７は、トップ速度ポンプ台数の計算例を示す図である。「トップ速度ポンプ台数」は、圧延デスケーリング装置用ポンプ制御装置がトップ速度で動作させる給水ポンプ６の台数である。制御周期毎に計算される図５の必要トップ速度ポンプ台数、図６の減速不要ポンプ台数に基づいて、トップ速度ポンプ台数も、次のルールを満たすように制御周期毎に決定される。
【００４０】
（１）必要トップ速度ポンプ台数が減速不要ポンプ台数以上である場合に、必要トップ速度ポンプ台数をトップ速度ポンプ台数とする。トップ速度ポンプ台数は、常に必要トップ速度ポンプ台数を下回らないよう決定される。必要トップ速度ポンプ台数の増加時は、下限速度で運転中の給水ポンプ６をトップ速度に加速する。これは圧延ライン上の圧延デスケーリング装置に対して、被圧延材が近傍にあるため給水ポンプ６の加速を開始する必要があることを意味する。
【００４１】
（２）必要トップ速度ポンプ台数が減速不要ポンプ台数を下回ったタイミングで、減速不要ポンプ台数をトップ速度ポンプ台数とする。現制御周期が下回ったタイミングであるか否かは、前制御周期と比較して判断できる。必要トップ速度ポンプ台数が減速不要ポンプ台数を下回ったタイミングで給水ポンプ６を減速しても、一定時間内に再加速が必要であり省エネルギーの効果が低い。そのため、必要トップ速度ポンプ台数の減少時であっても、上記条件に該当する場合は、逆止弁７の設備保護の観点から減速せずにトップ速度運転を維持する。
【００４２】
なお、現制御周期よりも前において、すでにトップ速度ポンプ台数が減速不要ポンプ台数よりも少ない場合は、現制御周期において無理に減速不要ポンプ台数までトップ速度で運転する給水ポンプ６を上げる必要はない（現制御周期における必要トップ速度ポンプ台数をトップ速度ポンプ台数とすればよい）。省エネルギーにも設備保護にも寄与しないためである。
【００４３】
図８は、圧延デスケーリング装置用ポンプ制御装置の処理フローである。
まず、ステップＳ１００において、設定ファイルが読み込まれる。設定ファイルには、給水ポンプ６の台数・性能（吐出量・圧力・回転速度などの関係）、圧延デスケーリング装置の台数・噴射水量などが含まれる。
【００４４】
次に、ステップＳ１１０において、プログラマブルロジックコントロール（ＰＬＣ）から出力された信号が読み込まれる。上述した圧延プロセスのイベントに関する各種センサ（ＨＳＢ１、ＦＳＢ３、ＨＭＤ、荷重センサ）の出力信号はＰＬＣが受信し、ＰＬＣからの信号として圧延デスケーリング装置用ポンプ制御装置に読み込まれる。
【００４５】
次に、ステップＳ１２０において、現制御周期においてステップＳ１１０で読み込んだ信号、およびステップＳ１００で読み込んだ設定ファイルに基づいて、上述した「必要トップ速度ポンプ台数」が計算される。さらに、ステップＳ１３０において、現制御周期においてステップＳ１１０で読み込んだ信号、およびステップＳ１００で読み込んだ設定ファイル設定ファイルに基づいて、上述した「減速不要ポンプ台数」が計算される。なお、ステップＳ１２０とステップＳ１３０の処理順番は逆であってもよい。
【００４６】
次に、ステップＳ１４０において、前制御周期および現制御周期の「必要トップ速度ポンプ台数」および「減速不要ポンプ台数」に基づいて、「トップ速度ポンプ台数」が決定される。トップ速度ポンプ台数の決定手法については図７について説明した通りである。
【００４７】
次に、ステップＳ１５０において、決定されたトップ速度ポンプ台数を満たすように複数の給水ポンプ６へ制御信号を出力する。その後、ステップＳ１６０において、次の制御周期を待ってステップＳ１１０から処理を繰り返す。
【００４８】
以上説明したように、本実施形態に係る圧延デスケーリング装置用ポンプ制御装置によれば、圧延ラインにおける被圧延材の将来位置の複雑な予測を用いずとも、圧延デスケーリング装置へ必要な水量・水圧を供給しつつ、給水ポンプ６を駆動する電力消費を抑制する省エネルギー化と、省エネルギー化に寄与しない給水ポンプ６の不必要な減速と再加速を抑制することによる逆止弁７の設備保護とを達成することができる。
【００４９】
（ハードウェア構成例）
図１１は、上述した圧延デスケーリング装置用ポンプ制御装置が有する処理回路のハードウェア構成例を示す概念図である。上述した各機能は処理回路により実現される。一態様として、処理回路は、少なくとも１つのプロセッサ９１と少なくとも１つのメモリ９２とを備える。他の態様として、処理回路は、少なくとも１つの専用のハードウェア９３を備える。
【００５０】
処理回路がプロセッサ９１とメモリ９２とを備える場合、各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、又はソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアおよびファームウェアの少なくとも一方は、プログラムとして記述される。ソフトウェアおよびファームウェアの少なくとも一方は、メモリ９２に格納される。プロセッサ９１は、メモリ９２に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、各機能を実現する。
【００５１】
処理回路が専用のハードウェア９３を備える場合、処理回路は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、又はこれらを組み合わせたものである。各機能は処理回路で実現される。
【００５２】
実施の形態２．
次に、図９を参照して実施の形態２について説明する。実施の形態１では、従来の圧延プロセスのイベントを材近傍イベントとして利用することで、当該イベントを給水ポンプ６の加速開始タイミングとしている。ところで、この圧延プロセスのイベントから圧延デスケーリング装置の噴射開始までの時間は、給水ポンプ６が加速に要する時間と必ずしも一致しない。
【００５３】
そこで、実施の形態２では、材近傍イベントの出力から圧延デスケーリング装置の噴射開始までの時間と給水ポンプ６がトップ速度で動作するまでの所要時間との差をポンプ加速遅延タイマとし、材近傍イベントの出力からポンプ加速遅延タイマの経過後に、給水ポンプ６の加速を開始することとした。
【００５４】
図９は、ポンプ加速遅延タイマの例を示したものである。圧延プロセスのイベントからデスケーリング装置の噴射開始までの時間と、ポンプの加速所要時間との差を、ポンプ加速遅延タイマにより吸収する。これにより、給水ポンプ６の加速完了から圧延デスケーリング装置の噴射開始までの時間が短縮される。そのため、給水ポンプ６を駆動する電力消費を抑制する省エネルギー化の効率を高めることができる。
【００５５】
なお、圧延デスケーリング装置によっては、圧延プロセスの状態により、材近傍イベントおよび材接近イベントに設定する圧延プロセスのイベントが異なるため、それぞれ異なるポンプ加速遅延タイマを適用する。
【００５６】
実施の形態３．
次に、図１０を参照して実施の形態２について説明する。実施の形態２ではポンプ加速遅延タイマを設定しているが、その設定には圧延プロセスに関わる知見を要する。
【００５７】
そこで、実施の形態３では、圧延プロセスに関わる知見がなくとも、ポンプ加速遅延タイマの適正値を設定できるように、材近傍イベントおよび材接近イベントの出力から圧延デスケーリング装置の噴射開始までの時間の実績値を記憶し、実績値の履歴に基づいてポンプ加速遅延タイマの適正値を算出することとした。
【００５８】
図１０は、ポンプ加速遅延タイマの適正値の例を示したものである。材近傍イベントおよび材接近イベントに設定するイベントから圧延デスケーリング装置の噴射開始までの実績時間の履歴から、給水ポンプ６の加速所要時間を引いたものが、ポンプ加速遅延タイマの適正値となる。図１０に示すように、制御にばらつきが生じるため、例えばカウント数が一定数を超えた制御実績を採用してタイマ補正値を決定する。このように、圧延プロセスに関わる知見がなくとも、給水ポンプ６を駆動する電力消費を抑制する省エネルギー化の効率を容易に高めることができる。
【００５９】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【符号の説明】
【００６０】
１  ＨＳＢ（Hot Scale Breaker）
２  粗ミル
３  ＦＳＢ（Finisher Scale Breaker）
４  仕上ミル
５  共通配管
６  給水ポンプ
７  逆止弁
１０  被圧延材
２１  粗スタンド
２２、２３、４２、４３  圧延デスケーリング装置
４１  仕上スタンド
４２  圧延デスケーリング装置
２２１、２２２、４２１、４２２  ＨＭＤ
９１  プロセッサ
９２  メモリ
９３  ハードウェア
【図１】
2019136729.tif 000003
【図２】
2019136729.tif 000004
【図３】
2019136729.tif 000005
【図４】
2019136729.tif 000006
【図５】
2019136729.tif 000007
【図６】
2019136729.tif 000008
【図７】
2019136729.tif 000009
【図８】
2019136729.tif 000010
【図９】
2019136729.tif 000011
【図１０】
2019136729.tif 000012
【図１１】
2019136729.tif 000013