(57)【要約】【課題】鋼板の破断を正確に検知することを目的とする。【解決手段】本発明の判定システム１は、鋼板１０の搬送経路に配置され、鋼板１０を上側から押し付けて張力を発生させる昇降ロール４０１と、昇降ロール４０１が鋼板１０を押し付ける力を調整するカウンタバランスウェイト４０２と、を備えるルーパ４００と、鋼板１０の搬送経路に配置され、鋼板１０をルーパ４００に排出する排出装置と、ルーパ４００から排出された鋼板１０を引き込む引込装置と、昇降ロール４０１の上下方向の位置がロール基準高さ以下のとき、排出装置と引込装置との間の領域である判定領域６０４に破断した鋼板１０の端部である破断部があると判定する破断判定手段と、を備えることを特徴とする。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼板の搬送経路に配置され、前記鋼板を上側から押し付けて張力を発生させる昇降ロールと、前記昇降ロールが前記鋼板を押し付ける力を調整するカウンタバランスウェイトと、を備えるルーパと、
前記鋼板の搬送経路に配置され、前記鋼板を前記ルーパに排出する排出装置と、
前記ルーパから排出された前記鋼板を引き込む引込装置と、
前記昇降ロールの上下方向の位置がロール基準高さ以下のとき、前記排出装置と前記引込装置との間の領域である判定領域に破断した前記鋼板の端部である破断部があると判定する破断判定手段と、を備えることを特徴とする判定システム。
【請求項２】
前記破断判定手段は、予め設定された基準時間の間、前記昇降ロールの上下方向の位置が前記ロール基準高さ以下となる状態が継続したとき、前記判定領域に前記破断部があると判定することを特徴とする請求項１に記載の判定システム。
【請求項３】
前記破断判定手段によって前記判定領域に前記破断部があると判定されたとき、前記排出装置による前記鋼板の排出を停止する制御を行う第１制御手段と、
前記破断判定手段によって前記判定領域に前記破断部があると判定されたとき、前記引込装置による前記鋼板の引き込みを停止する制御を行う第２制御手段と、を更に備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の判定システム。
【請求項４】
前記排出装置は、予め設定された圧延目標を満たすように一対の圧延ロールで前記鋼板を圧延する圧延機であり、
前記第１制御手段は、前記破断判定手段によって前記判定領域に前記破断部があると判定されたとき、前記圧延ロールの回転を停止して前記鋼板の排出を停止し、かつ、少なくとも一方の前記圧延ロールが前記鋼板から離間するように、一対の前記圧延ロールの間の距離を広げる制御を行うことを特徴とする請求項３に記載の判定システム。
【請求項５】
前記鋼板の搬送経路に複数台の前記圧延機が配置されたことを特徴とする請求項４に記載の判定システム。
【請求項６】
前記引込装置は、前記ルーパから排出された前記鋼板を巻取るコイラであり、
前記第２制御手段は、前記破断判定手段によって前記判定領域に前記破断部があると判定されたとき、前記コイラによる前記鋼板の巻取りを停止して前記鋼板の引き込みを停止する制御を行うことを特徴とする請求項３乃至５のいずれか１項に記載の判定システム。
【請求項７】
鋼板の搬送経路に配置され、前記鋼板を上側から押し付けて張力を発生させる昇降ロールと、前記昇降ロールが前記鋼板を押し付ける力を調整するカウンタバランスウェイトと、を備えるルーパと、
前記鋼板の搬送経路に配置され、前記鋼板を前記ルーパに排出する排出装置と、
前記ルーパから排出された前記鋼板を引き込む引込装置と、を備える設備で使われる判定装置であって、
前記昇降ロールの上下方向の位置がロール基準高さ以下のとき、前記排出装置と前記引込装置との間の領域である判定領域に破断した前記鋼板の端部である破断部があると判定する破断判定手段を備えることを特徴とする判定装置。
【請求項８】
鋼板の搬送経路に配置され、前記鋼板を上側から押し付けて張力を発生させる昇降ロールと、前記昇降ロールが前記鋼板を押し付ける力を調整するカウンタバランスウェイトと、を備えるルーパと、
前記鋼板の搬送経路に配置され、前記鋼板を前記ルーパに排出する排出装置と、
前記ルーパから排出された前記鋼板を引き込む引込装置と、を備える設備で使われる判定装置の制御方法であって、
前記昇降ロールの上下方向の位置がロール基準高さ以下のとき、前記排出装置と前記引込装置との間の領域である判定領域に破断した前記鋼板の端部である破断部があると判定する破断判定ステップを備えることを特徴とする判定装置の制御方法。
【請求項９】
コンピュータを、請求項７に記載された判定装置として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、判定システム、判定装置、制御方法、及び、プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
鋼板を処理する際の鋼板の破断に関する技術として、特許文献１には、破断の検知と同時に被圧延板の送り込み及び圧延機を停止する運転停止方法が開示されている。
また、特許文献２には、ペイオフリールとテンションリールとのいずれか一方の駆動電動機の電機子電流変化の度合いが許容最大電流変化値を超える等の条件を満たす場合に、金属帯の板破断発生として識別する板破断検出方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平３−２４８７０６号公報
【特許文献２】特開平４−２９０５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、鋼板が高温であると、鋼板の温度が張力検出器に影響を与えて、鋼板の破断を正確に検知できないことがある。また、電機子電流変化で鋼板の破断を検知する場合は、誤検知することがある。
【０００５】
本発明は、鋼板の破断を正確に検知することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の判定システムは、鋼板の搬送経路に配置され、前記鋼板を上側から押し付けて張力を発生させる昇降ロールと、前記昇降ロールが前記鋼板を押し付ける力を調整するカウンタバランスウェイトと、を備えるルーパと、前記鋼板の搬送経路に配置され、前記鋼板を前記ルーパに排出する排出装置と、前記ルーパから排出された前記鋼板を引き込む引込装置と、前記昇降ロールの上下方向の位置がロール基準高さ以下のとき、前記排出装置と前記引込装置との間の領域である判定領域に破断した前記鋼板の端部である破断部があると判定する破断判定手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、鋼板の破断を正確に検知できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】制御システムの構成図である。
【図２】圧延機の側面図である。
【図３】制御装置のハードウェア構成図である。
【図４】制御装置の機能構成図である。
【図５】鋳造圧延設備の前方領域の図である。
【図６】鋼板高さグラフの例を示す図である。
【図７】鋳造圧延設備の第２中間領域、及び、後方領域の図である。
【図８】ルーパの側面図である。
【図９】ルーパ高さグラフの例を示す図である。
【図１０】ルーパ高さ・速度グラフの例を示す図である。
【図１１】電流微分値グラフ、及び、ピンチロール速度グラフの例を示す図である。
【図１２】ホットバンドを説明する概念図である。
【図１３】電流微分値グラフの例を示す図である。
【図１４】鋳造圧延制御処理のフローチャートである。
【図１５】鋳造機停止制御処理のフローチャートである。
【図１６】鋳造機が停止するときの様子を表す図である。
【図１７】第１破断制御処理のフローチャートである。
【図１８】第２破断制御処理のフローチャートである。
【図１９】破断推定時制御処理のフローチャートである。
【図２０】第１動作例における鋳造機の状態変化を示す図である。
【図２１】第１動作例における第１ピンチロールの状態変化を示す図である。
【図２２】第１動作例における第２ピンチロールの状態変化を示す図である。
【図２３】第１動作例における圧延機の状態変化を示す図である。
【図２４】第１動作例におけるコイラの状態変化を示す図である。
【図２５】第２動作例における第１ピンチロールの状態変化を示す図である。
【図２６】第２動作例における第２ピンチロールの状態変化を示す図である。
【図２７】第２動作例における圧延機の状態変化を示す図である。
【図２８】第２動作例におけるコイラの状態変化を示す図である。
【図２９】第３動作例における圧延機の状態変化を示す図である。
【図３０】第４動作例における圧延機の状態変化を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
［制御システムの構成］
まず、図１を参照して制御システム１の構成について説明する。制御システム１は、鋳造圧延設備１００と、制御装置５００と、鋳造圧延設備１００及び制御装置５００を繋ぐネットワーク７００と、を備え、鋼板１０の鋳造、及び、圧延を行う。なお、本実施形態において、下とは重力の方向であり、上とは、重力の反対方向である。制御システム１は、判定システムの一例である。
鋳造圧延設備１００は、双ロール式連続鋳造機１５０と、処理室２５０と、冷却設備２５２と、カメラ２５１と、搬送機３００と、圧延機３５０と、ルーパ４００と、コイラ４５０と、を備える。
【００１０】
双ロール式連続鋳造機１５０は、溶鋼から鋼板１０を製造する鋳造機であり、注入部１６０と、鋳造部２００と、を備える。
注入部１６０は、溶鋼を鋳造部２００に注入する装置であり、タンディッシュ１６１と、ストッパ１６２と、を備える。
タンディッシュ１６１は、レードルから注入される溶鋼を一時的に受け止める容器である。タンディッシュ１６１に注入された溶鋼は、タンディッシュ１６１の下部に設けられた貫通孔である注ぎ口を通り、鋳造部２００の湯溜まり２１０に注入される。
ストッパ１６２は、タンディッシュ１６１の下部に設けられた注ぎ口を開閉でき、注ぎ口の上方に配置され、上下方向に伸びるような棒状の部材である。ストッパ１６２が上下方向に動くことで、タンディッシュ１６１から鋳造部２００に注入される溶鋼の量が変わる。また、ストッパ１６２が最も下に移動してタンディッシュ１６１の注ぎ口を閉じたとき、タンディッシュ１６１から鋳造部２００に溶鋼が注入されなくなる。
【００１１】
鋳造部２００は、注入部１６０から注入された溶鋼から鋼板１０を製造する。鋳造部２００は、一対の鋳造ロール２０１と、堰２０２と、鋳造機ロードセル２０３と、鋳造機動力シリンダ２０４と、鋳造電動機２０５と、鋳造機速度計２０６と、を備える。
【００１２】
一対の鋳造ロール２０１は、それぞれ円柱状のロールであり、中心軸を回転軸として回転可能である。一対の鋳造ロール２０１は同形状であり、それぞれの回転軸は、同じ水平面上にほぼ平行になるように配置される。また、一対の鋳造ロール２０１の間には鋳造ロールギャップと呼ばれる隙間が設けられる。一対の鋳造ロール２０１は、鋳造ロールギャップ側の端部が下方に進むように、互いに逆方向に回転する。鋳造ロールギャップの上側と堰２０２とで囲まれた領域が、注入部１６０から注入された溶鋼が溜まる湯溜まり２１０である。
湯溜まり２１０に溶鋼が注入された状態で一対の鋳造ロール２０１が回転すると、鋳造ロール２０１は、鋳造ロール２０１の表面で溶鋼を冷却して凝固させる。そして、一対の鋳造ロール２０１は、凝固した溶鋼である凝固シェルを圧接して、鋳造ロールギャップから下方に鋼板１０を排出する。
【００１３】
堰２０２は、一対の鋳造ロール２０１の回転軸方向の両端であって、少なくとも鋳造ロールギャップの上方に設けられ、溶鋼が湯溜まり２１０から鋳造ロール２０１の回転軸方向にこぼれることを防止する。
鋳造機ロードセル２０３は、一方の鋳造ロール２０１に取り付けられて、鋳造ロール押付力を計測するロードセルである。鋳造ロール押付力は、鋳造ロール２０１が、鋳造ロールギャップ内の溶鋼や鋼板１０を押し付ける力である。
鋳造機動力シリンダ２０４は、例えば油圧サーボシリンダであり、鋳造機ロードセル２０３が取り付けられていない方の鋳造ロール２０１に力を加えて、鋳造ロール押付力を変更したり、鋳造ロールギャップを変更したりする。
鋳造電動機２０５は、一対の鋳造ロール２０１を回転させる。
鋳造機速度計２０６は、鋳造電動機２０５の回転速度を計測する。後述の制御装置５００の測定値取得部５５９は、鋳造機速度計２０６の計測結果に基づいて、鋳造機速度を決定する。鋳造ロール速度は、鋳造ロール２０１の表面の速度であり、双ロール式連続鋳造機１５０から排出される鋼板１０の速度である。
【００１４】
処理室２５０は、例えば、アルゴンのガスで満たされ、双ロール式連続鋳造機１５０から排出された鋼板１０の酸化を防止する。
カメラ２５１は、処理室２５０の中の鋼板１０を撮影する。制御装置５００は、カメラ２５１の撮影画像に基づいて、後述の鋼板高さを決定する。
冷却設備２５２は、後述の第１搬送機３００Ａと第２搬送機３００Ｂとの間に配置されて、搬送される鋼板１０に冷却水を吹き付ける等によって鋼板１０を冷却する。
【００１５】
搬送機３００は、鋼板１０を引き込んで搬送方向に排出することで、鋼板１０を搬送する。搬送機３００は、一対のピンチロール３０１と、搬送機ロードセル３０５と、搬送電動機３０３と、搬送機速度計３０４と、搬送機ロードセル３０５と、電流計３０６と、を備える。
一対のピンチロール３０１は、それぞれ円柱状のロールであり、中心軸を回転軸として回転可能であって、上下に並ぶように配置される。一対のピンチロール３０１の間にはピンチロールギャップと呼ばれる隙間が設けられる。一対のピンチロール３０１は、ピンチロールギャップに鋼板１０を通して鋼板１０を挟み、鋼板１０の表面を押し付けながら、互いに逆方向に回転することで、鋼板１０を搬送する。
搬送機動力シリンダ３０２は、例えば油圧サーボシリンダであり、上側のピンチロール３０１に対して力を加えて、ピンチロール押付力を変更したり、ピンチロールギャップを変更したりする。ピンチロール押付力は、ピンチロール３０１が鋼板１０を押し付ける力である。
搬送電動機３０３は、一対のピンチロール３０１を回転させる。搬送電動機３０３のトルクは搬送電動機３０３に流れる電流に比例する。
搬送機速度計３０４は、搬送電動機３０３の回転速度を計測する。後述の制御装置５００の測定値取得部５５９は、搬送機速度計３０４の計測結果に基づいて、ピンチロール速度を決定する。ピンチロール速度は、ピンチロール３０１の表面の速度であり、搬送機３００が搬送する鋼板１０の速度である。
搬送機ロードセル３０５は、下側のピンチロール３０１に取り付けられて、ピンチロール押付力を計測するロードセルである。
電流計３０６は、搬送電動機３０３に流れる電流を計測する。
【００１６】
鋳造圧延設備１００は、搬送機３００として、第１搬送機３００Ａと、第２搬送機３００Ｂと、を備える。
第１搬送機３００Ａは、上から見たときに双ロール式連続鋳造機１５０の鋳造ロールギャップとずれた位置に配置される。第１搬送機３００Ａは、双ロール式連続鋳造機１５０から排出された鋼板１０を引き込んで、第２搬送機３００Ｂの方向に排出することで、鋼板１０を搬送する。第２搬送機３００Ｂは、第１搬送機３００Ａから搬送された鋼板１０を引き込んで、圧延機３５０の方向に排出することで、鋼板１０を圧延機３５０に搬送する。
【００１７】
第１搬送機３００Ａのピンチロール３０１、搬送機動力シリンダ３０２、搬送電動機３０３、搬送機速度計３０４、搬送機ロードセル３０５、電流計３０６、ピンチロール速度、ピンチロールギャップ、及び、ピンチロール押付力を、それぞれ、第１ピンチロール３０１Ａ、第１搬送機動力シリンダ３０２Ａ、第１搬送電動機３０３Ａ、第１搬送機速度計３０４Ａ、第１搬送機ロードセル３０５Ａ、第１電流計３０６Ａ、第１ピンチロール速度、第１ピンチロールギャップ、及び、第１ピンチロール押付力と呼ぶ。
また、第２搬送機３００Ｂのピンチロール３０１、搬送機動力シリンダ３０２、搬送電動機３０３、搬送機速度計３０４、搬送機ロードセル３０５、電流計３０６、ピンチロール速度、ピンチロールギャップ、及び、ピンチロール押付力を、それぞれ、第２ピンチロール３０１Ｂ、第２搬送機動力シリンダ３０２Ｂ、第２搬送電動機３０３Ｂ、第２搬送機速度計３０４Ｂ、第２搬送機ロードセル３０５Ｂ、第２電流計３０６Ｂ、第２ピンチロール速度、第２ピンチロールギャップ、及び、第２ピンチロール押付力と呼ぶ。
【００１８】
圧延機３５０は、第２搬送機３００Ｂから搬送された鋼板１０を圧延する。圧延機３５０は、鋼板１０を引き込みながら圧延して、鋼板１０を搬送方向に排出する。圧延機３５０は、一対の圧延ロール３５１と、一対のバックアップロール３５２と、圧延機動力シリンダ３５３と、圧延電動機３５４と、圧延機速度計３５５と、圧延機ロードセル３５６と、を備える。圧延機３５０は、鋼板１０を排出する排出装置の例である。
一対の圧延ロール３５１は、それぞれ円柱状のロールであり、中心軸を回転軸として回転可能であって、それぞれの回転軸が互いに平行になるように上下に並んで配置される。一対の圧延ロール３５１の間には圧延ロールギャップと呼ばれる隙間が設けられる。一対の圧延ロール３５１は、圧延ロールギャップに鋼板１０を通して鋼板１０を挟み、鋼板１０を押し付ける力を加えながら、互いに逆方向に回転することで、鋼板１０を圧延する。
一対のバックアップロール３５２は、それぞれ円柱状のロールであり、中心軸を回転軸として回転可能であって、一対の圧延ロール３５１を挟んで上下に並ぶように配置される。上側のバックアップロール３５２は、上側の圧延ロール３５１と接触するように、上側の圧延ロール３５１の上側に配置される。下側のバックアップロール３５２は、下側の圧延ロール３５１と接触するように、下側の圧延ロール３５１の下側に配置される。
【００１９】
圧延機動力シリンダ３５３は、例えば油圧サーボシリンダであり、上側のバックアップロール３５２に力を加えて、圧延機押付力を変更したり、圧延ロールギャップを変更したりする。搬送機動力シリンダ３０２によって、上側の圧延ロール３５１を介して、鋼板１０に圧延機押付力が与えられる。圧延機押付力は、圧延ロール３５１が鋼板１０を押し付けて、鋼板１０を圧延する力である。
圧延電動機３５４は、一対の圧延ロール３５１を回転させる。
圧延機速度計３５５は、圧延電動機３５４の回転速度を計測する。後述の制御装置５００の測定値取得部５５９は、圧延機速度計３５５の計測結果に基づいて、圧延機速度を決定する。圧延機速度は、圧延ロール３５１の表面の速度であり、圧延機３５０を通る鋼板１０の速度である。
圧延機ロードセル３５６は、下側のバックアップロール３５２に取り付けられて、圧延機押付力を計測するロードセルである。
【００２０】
ここで、図２を参照して、メカタイ型である圧延機３５０での回転の伝達について説明する。図２は、圧延機３５０の側面図である。
圧延電動機３５４は、シャフト３６０、第１ギヤ３６１Ａ、第１前側ユニバーサルジョイント３６２Ａ、第１スピンドル３６３Ａ、及び、第１後側ユニバーサルジョイント３６４Ａを介して、下側の圧延ロール３５１を回転させる。
また、第１ギヤ３６１Ａは、第１ギヤ３６１Ａと噛み合う第２ギヤ３６１Ｂを回転させる。第２ギヤ３６１Ｂは、第２前側ユニバーサルジョイント３６２Ｂ、第２スピンドル３６３Ｂ、及び、第２後側ユニバーサルジョイント３６４Ｂを介して、上側の圧延ロール３５１を回転させる。
【００２１】
圧延機３５０は、このような構成であるため、一対の圧延ロール３５１は同じ回転速度で回転する。しかし、摩耗等により上側の圧延ロール３５１と下側の圧延ロール３５１とは径が異なる。よって、一対の圧延ロール３５１が鋼板１０を圧延せずに一対の圧延ロール３５１が接触する状態のとき、接触部分に速度差が生じて、圧延ロール３５１にトルクがかかる。したがって、圧延機押付力が強いほど、一対の圧延ロール３５１が接触したときに圧延ロール３５１にトルクがかかるが強くなり、圧延機３５０を構成するユニバーサルジョイントやスピンドル等が破損するおそれが高くなる。
しかしながら、制御システム１では、後に説明するように、一対の圧延ロール３５１が接触しないように制御したり、接触する可能性がある場合でも圧延機押付力が弱い状態で接触するように制御したりすることで、圧延機３５０が破損するおそれを低減させている。
【００２２】
図１に戻って制御システム１の説明を続ける。
ルーパ４００は、カウンタバランスウェイト型ルーパであり、鋼板１０に張力を与える。ルーパ４００は、昇降ロール４０１と、カウンタバランスウェイト４０２と、ワイヤ４０３と、滑車４０４と、第１補助ロール４０５と、第２補助ロール４０６と、ポテンショメータ４０７と、を備える。
昇降ロール４０１は、上下方向に移動可能であり、搬送される鋼板１０に上から載せることで、昇降ロール４０１の重さ、及び、カウンタバランスウェイト４０２の重さに基づく力を鋼板１０に与えて、鋼板１０に張力を発生させる。
カウンタバランスウェイト４０２は、鋼板１０に与える張力を調整するための重りである。
【００２３】
ワイヤ４０３は、昇降ロール４０１から、滑車４０４を経由して、カウンタバランスウェイト４０２に至り、昇降ロール４０１とカウンタバランスウェイト４０２とを繋ぐ。カウンタバランスウェイト４０２を軽くすると鋼板１０の張力が大きくなり、カウンタバランスウェイト４０２を重くすると鋼板１０の張力が小さくなる。
第１補助ロール４０５は、圧延機３５０から搬送される鋼板１０を昇降ロール４０１に案内するロールであり、予め設定された高さに配置される。
第２補助ロール４０６は、昇降ロール４０１を通った鋼板１０をコイラ４５０に案内するロールであり、予め設定された高さに配置される。
鋼板１０は、第１補助ロール４０５の上側、昇降ロール４０１の下側、及び、第２補助ロール４０６の上側を通る。よって、鋼板１０には、昇降ロール４０１の重さ、及び、カウンタバランスウェイト４０２の重さに基づく力が与えられて、鋼板１０に張力が生じる。
ポテンショメータ４０７は、昇降ロール４０１の上下方向の位置を計測する。なお、ポテンショメータ４０７は、カウンタバランスウェイト４０２の位置、又は、ワイヤ４０３の予め決められた位置のように、昇降ロール４０１の鉛直方向の位置を表す情報を計測してもよい。
【００２４】
コイラ４５０は、鋼板１０を引き込んで、鋼板１０を巻取る。コイラ４５０は、コイラ本体４５１と、第１コイラロール４５２と、第２コイラロール４５３と、加圧部４５４と、コイラ電動機４５５と、コイラ速度計４５６と、を備える。
コイラ本体４５１は、ボビンであり、側面に鋼板１０が巻取られる。
第１コイラロール４５２、及び、第２コイラロール４５３は、コイラ本体４５１の下側に配置されて、コイラ本体４５１を支える。また、第１コイラロール４５２、及び、第２コイラロール４５３は、回転することで、第１コイラロール４５２、及び、第２コイラロール４５３と、コイラ本体４５１との間の鋼板１０を、コイラ本体４５１に巻取らせる。
加圧部４５４は、コイラ本体４５１に下方向のコイラ押付力を与えて、コイラ本体４５１を第１コイラロール４５２、及び、第２コイラロール４５３に押し付けて、コイラ本体４５１を安定させる。
コイラ電動機４５５は、第１コイラロール４５２、及び、第２コイラロール４５３を回転させる。
コイラ速度計４５６は、コイラ電動機４５５の回転速度を計測する。後述の制御装置５００の測定値取得部５５９は、コイラ速度計４５６の計測結果に基づいて、コイラ速度を決定する。コイラ速度は、第１コイラロール４５２の表面の速度であり、コイラ４５０が鋼板１０を巻取る速度である。
搬送機３００、及び、コイラ４５０は、鋼板１０を引き込む引込装置の例である。
【００２５】
次に、鋳造圧延設備１００における鋼板１０の搬送経路について説明する。まず、鋼板１０は、双ロール式連続鋳造機１５０の一対の鋳造ロール２０１の間から例えば１６００℃で排出される。次に、鋼板１０は、第１搬送機３００Ａの一対の第１ピンチロール３０１Ａの間、及び、第２搬送機３００Ｂの一対の第２ピンチロール３０１Ｂの間を通り、圧延機３５０の一対の圧延ロール３５１の間で圧延されて、例えば１０００℃でルーパ４００に排出される。次に、鋼板１０は、ルーパ４００の昇降ロール４０１の下側を通り、コイラ４５０で巻取られる。
【００２６】
次に、鋳造圧延設備１００における前方領域６０１、第１中間領域６０２、第２中間領域６０３、及び、後方領域６０４について説明する。
前方領域６０１は、双ロール式連続鋳造機１５０と第１搬送機３００Ａとの間の領域である。より具体的には、前方領域６０１は、双ロール式連続鋳造機１５０の鋳造ロールギャップと第１搬送機３００Ａの第１ピンチロールギャップとの間の領域である。
第１中間領域６０２は、第１搬送機３００Ａと第２搬送機３００Ｂとの間の領域である。より具体的には、第１中間領域６０２は、第１搬送機３００Ａの第１ピンチロールギャップと第２搬送機３００Ｂの第２ピンチロールギャップとの間の領域である。
第２中間領域６０３は、第２搬送機３００Ｂと圧延機３５０との間の領域である。より具体的には、第２中間領域６０３は、第２搬送機３００Ｂの第２ピンチロールギャップと圧延機３５０の圧延ロールギャップとの間の領域である。
後方領域６０４は、圧延機３５０とコイラ４５０との間の領域である。より具体的には、後方領域６０４は、圧延機３５０の圧延ロールギャップとコイラ４５０との間の領域である。後方領域６０４は、判定領域の一例である。
【００２７】
次に、図３を参照して、制御装置５００のハードウェア構成について説明する。図３は、制御装置５００のハードウェア構成図である。制御装置５００は、判定装置の一例である。
制御装置５００は、鋳造圧延設備１００を制御するＰＬＣ（プログラマブルロジックコントローラ）等のコンピュータであり、ＣＰＵ５０１と、記憶装置５０２と、モジュール５０３と、これらを接続するバス５０４と、を備える。
ＣＰＵ５０１は、制御装置５００の全体を制御する。ＣＰＵ５０１が記憶装置５０２等に記憶されているプログラムに基づき処理を実行することによって、図４に示す制御装置５００の機能や、図１４、図１５、図１７から図１９までの処理が実現される。
【００２８】
記憶装置５０２は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＨＤＤ等であって、プログラムを記憶したり、ＣＰＵ５０１が使う一時的なデータを保存したりする。
モジュール５０３は、ＣＰＵ５０１からの命令に基づいて、ネットワーク７００を介して、モジュール５０３に対応付けられた鋳造圧延設備１００の装置の制御を行う。制御装置５００が備えるモジュールは複数あり、それぞれのモジュール５０３に、例えば、圧延電動機３５４や圧延機ロードセル３５６等の鋳造圧延設備１００の装置が対応付けられている。モジュール５０３は、ＣＰＵ５０１からの命令に基づいて、鋳造圧延設備１００の装置の制御を直接行ってもよく、鋳造圧延設備１００の装置に対応するインバータ等を介して、鋳造圧延設備１００の装置の制御を行ってもよい。
【００２９】
制御装置５００は、ＣＰＵ５０１を仮想的に分割する機能を備え、並列処理が可能である。また、ＣＰＵ５０１は、鋳造圧延設備１００の計測器の情報を、計測器に対応するモジュール５０３を介して取得できる。ＣＰＵ５０１は、鋳造圧延設備１００の計測器の情報を、制御装置５００が備える通信インターフェースを介して、鋳造圧延設備１００の計測器から取得してもよい。鋳造圧延設備１００の計測器とは、鋳造圧延設備１００の各種の情報を取得する装置であり、カメラ２５１や、鋳造機ロードセル２０３等のロードセル、鋳造機速度計２０６等の速度計、及び、電流計３０６が含まれる。
【００３０】
次に、図４を参照して、制御装置５００の機能について説明する。図４は、制御装置５００の機能構成図である。制御装置５００は、鋳造機制御部５５０と、溶鋼制御部５５１と、圧延機制御部５５２と、コイラ制御部５５３と、搬送機制御部５５４と、破断判定部５５５と、推定部５５６と、通過判定部５５７と、処理管理部５５８と、測定値取得部５５９と、を備える。
鋳造機制御部５５０は、モジュール５０３を介して鋳造電動機２０５を制御して、鋳造ロール速度を制御する。また、鋳造機制御部５５０は、モジュール５０３を介して、鋳造機動力シリンダ２０４を制御して、鋳造ロール押付力、及び、鋳造ロールギャップを制御する。
【００３１】
溶鋼制御部５５１は、モジュール５０３を介してストッパ１６２の位置を制御する。
圧延機制御部５５２は、モジュール５０３を介して圧延電動機３５４を制御して、圧延機速度を制御する。また、圧延機制御部５５２は、モジュール５０３を介して、圧延機動力シリンダ３５３を制御して、圧延機押付力、及び、圧延ロールギャップを制御する。
コイラ制御部５５３は、モジュール５０３を介してコイラ電動機４５５を制御して、コイラ速度を制御する。また、コイラ制御部５５３は、モジュール５０３を介して加圧部４５４を制御して、コイラ押付力を制御する。
【００３２】
搬送機制御部５５４は、モジュール５０３を介して第１搬送電動機３０３Ａ、及び、第２搬送電動機３０３Ｂを制御して、第１ピンチロール速度、及び、第２ピンチロール速度を制御する。また、搬送機制御部５５４は、モジュール５０３を介して第１搬送機動力シリンダ３０２Ａ、及び、第２搬送機動力シリンダ３０２Ｂを制御して、第１ピンチロールギャップ、第２ピンチロールギャップ、第１ピンチロール押付力、及び、第２ピンチロール押付力を制御する。
破断判定部５５５は、前方領域６０１で鋼板１０が破断したか否かを判定する。また、破断判定部５５５は、後方領域６０４に鋼板１０の破断部があるか否かを判定する。鋼板１０の破断部は、破断した鋼板１０の端部である。
推定部５５６は、第１中間領域６０２、又は、第２中間領域６０３で鋼板１０が破断したか否かを推定する。
【００３３】
通過判定部５５７は、鋼板１０の破断部が、第１搬送機３００Ａ、又は、第２搬送機３００Ｂを通過したか否かを判定する。より具体的には、通過判定部５５７は、鋼板１０の破断部が、第１ピンチロールギャップ、又は、第２ピンチロールギャップを通過したか否かを判定する。
処理管理部５５８は、制御装置５００の各機能の動作を制御する。
測定値取得部５５９は、鋳造圧延設備１００の計測器から、測定値を取得する。
【００３４】
［前方領域での鋼板の破断］
次に、図５（ａ）、（ｂ）を参照して、前方領域６０１での鋼板１０の破断について説明する。図５（ａ）は、前方領域６０１で鋼板１０が破断する前の前方領域６０１の概念図である。図５（ｂ）は、前方領域６０１で鋼板１０が破断した後の前方領域６０１の概念図である。
図５（ａ）に示すように、前方領域６０１で鋼板１０が破断する前は、双ロール式連続鋳造機１５０から排出された鋼板１０は、まず、下方に進み、次に、後方に進みながら持ち上げられて第１搬送機３００Ａに進む。なお、後方とは、鋼板１０の搬送方向であり、上から鋳造圧延設備１００を見たときに、双ロール式連続鋳造機１５０から第１搬送機３００Ａに向かう方向である。
【００３５】
図５（ａ）に示すように、前方領域６０１における双ロール式連続鋳造機１５０からの排出直後の鋼板１０の領域で、鋼板１０が破断した場合を考える。この場合、双ロール式連続鋳造機１５０が鋼板１０の排出を続けると、鋼板１０が破断しているため、図５（ｂ）に示すように、前方領域６０１における最も下の位置となる処理室２５０の床２５３に到達する。したがって、破断判定部５５５は、前方領域６０１における鋼板１０の最も下方の位置に基づいて、前方領域６０１で鋼板１０が破断したか否かを判定できる。
【００３６】
次に、図５（ａ）、（ｂ）を参照して、前方領域６０１における鋼板高さ２１について説明する。鋼板高さ２１は、鋳造ロールギャップとつながっている鋼板１０の、前方領域６０１における上下方向の最も下方の位置である。図５（ａ）に示すように前方領域６０１で鋼板１０が破断していない場合、鋼板高さ２１は床２５３より上方となる。図５（ｂ）に示すように前方領域６０１で鋼板１０が破断した場合、鋼板高さ２１は床２５３と同じ高さになる。
カメラ２５１は、前方領域６０１における鋼板１０を撮影する。測定値取得部５５９は、カメラ２５１が撮影した鋼板１０の画像を解析して、鋼板高さ２１を取得する。鋼板高さ２１は、カメラ２５１が配置される上下方向の位置２０を基準として定められる。本実施形態では、鋼板高さ２１は、カメラ２５１の位置２０より上側のとき正の値として表し、鋼板高さ２１がカメラ２５１の位置２０より下側のとき負の値として表す。
【００３７】
次に、図６を参照して、破断判定部５５５による前方領域６０１で鋼板１０が破断したか否かの判定方法について説明する。図６は、鋼板高さ２１の時間変化を表す鋼板高さグラフの例を示す図である。線３０は、第１基準高さを表す。第１基準高さは、予め設定された値であり、前方領域６０１で鋼板１０が破断したことを表す閾値となる高さである。第１基準高さは、双ロール式連続鋳造機１５０の鋳造ロールギャップより下の高さに設定される。第１基準高さは、床２５３の高さとしてもよく、測定値取得部５５９が取得する鋼板高さ２１の誤差等を考慮して、床２５３の高さよりも高い位置にしてもよい。
破断判定部５５５は、鋼板１０が第１基準高さに到達したとき、すなわち、鋼板高さ２１が第１基準高さ以下になったときに、前方領域６０１で鋼板１０が破断したと判定する。本実施形態では、誤った判定を防止するために、破断判定部５５５は、鋼板１０が、予め設定された第１基準時間の間、鋼板高さ２１が第１基準高さに達した状態が継続したとき、前方領域６０１で鋼板１０が破断したと判定する。
図６の例では、時刻１１（ｓｅｃ）のときに、前方領域６０１で鋼板１０が破断したことが表されている。図６に示すように、鋼板１０が破断した後、鋼板高さ２１は急激に低くなり、第１基準高さに到達する。したがって、破断判定部５５５は、前方領域６０１で鋼板１０が破断した直後に、鋼板１０が破断したと判定できる。
【００３８】
［前方領域以外の領域での鋼板の破断］
次に、図７（ａ）から（ｄ）までを参照して、前方領域以外の領域である第２中間領域６０３での鋼板１０の破断について説明する。図７（ａ）は、第２中間領域６０３で鋼板１０が破断する前の第２中間領域６０３、及び、後方領域６０４の図である。図７（ｂ）は、第２中間領域６０３で鋼板１０が破断した後の第２中間領域６０３、及び、後方領域６０４の図である。図７（ｃ）は、破断部１５が後方領域６０４に到達したときの第２中間領域６０３、及び、後方領域６０４の図である。図７（ｄ）は、破断部１５が後方領域６０４に到達した後の第２中間領域６０３、及び、後方領域６０４の図である。
【００３９】
まず、図７（ａ）に示すように、第２中間領域６０３で鋼板１０の破断が発生したとする。この場合、図７（ｂ）に示すように、コイラ４５０側の鋼板１０の破断部１５は、圧延ロール３５１の回転によって、圧延機３５０の方向に移動する。
その後、図７（ｃ）に示すように、コイラ４５０による鋼板１０の巻取りの動作によって、破断部１５は圧延機３５０を通過して、後方領域６０４に到達する。破断部１５が後方領域６０４に到達すると、鋼板１０が圧延機３５０の圧延ロール３５１で挟まれなくなるため、昇降ロール４０１は、自重で、昇降ロール４０１の下限位置まで落下する。このとき、カウンタバランスウェイト４０２は、滑車４０４を介して、昇降ロール４０１に引っ張られて、上方に移動する。昇降ロール４０１の下限位置は、ルーパ４００で昇降ロール４０１が取り得る位置のうちで最も下の位置である。
【００４０】
昇降ロール４０１が昇降ロール４０１の下限位置まで落下するとき、図７（ｄ）に示すように、昇降ロール４０１の落下の衝撃によって、ルーパ４００とコイラ４５０との間で鋼板１０の破断が生じることがある。
後方領域６０４で鋼板１０の破断が発生した場合も、図７（ｃ）に示すように、昇降ロール４０１が落下する。したがって、破断判定部５５５は、昇降ロール４０１の上下方向の位置に基づいて、後方領域６０４に鋼板１０の破断部１５があるか否かを判定できる。後方領域６０４に鋼板１０の破断部１５があるという条件を満たすのは、鋼板１０が第１中間領域６０２又は第２中間領域６０３で破断した後に破断部１５が後方領域６０４に到達した場合、及び、鋼板１０が後方領域６０４で破断した場合の少なくともいずれかの場合である。
【００４１】
次に、図８を参照して、ルーパ高さ４１について説明する。図８は、ルーパ４００の側面図である。ルーパ高さ４１は、昇降ロール４０１の上下方向の位置であり、昇降ロール４０１の高さを表す。ルーパ高さ４１は、予め設定された上下方向の位置４０を基準として定められる。本実施形態では、ルーパ高さ４１は、位置４０より上側のとき正の値として表し、位置４０より下側のとき負の値として表す。ルーパ高さ４１は、ポテンショメータ４０７が計測する。
【００４２】
次に、図９を参照して、破断判定部５５５による後方領域６０４に鋼板１０の破断部１５があるか否かの判定方法について説明する。図９は、ルーパ高さの時間変化を表すルーパ高さグラフの例を示す。線３１は、第２基準高さを表す。第２基準高さは、予め設定された値であり、破断部１５が後方領域６０４にあることを表す閾値となる高さである。
破断判定部５５５は、ルーパ高さ４１が第２基準高さ以下になったときに、後方領域６０４に鋼板１０の破断部１５があると判定する。本実施形態では、誤った判定を防止するために、破断判定部５５５は、鋼板１０が、予め設定された第２基準時間の間、ルーパ高さ４１が第２基準高さ以下である状態が継続したとき、後方領域６０４に鋼板１０の破断部１５があると判定する。第２基準高さは、ロール基準高さの一例である。
図９の例では、時刻１２．９（ｓｅｃ）以降で、図７（ｃ）に示すように、破断部１５が後方領域６０４に到達したり、鋼板１０が後方領域６０４で破断したりして、破断部１５が後方領域６０４に存在することを表す。このとき、図９に示すように、時刻が１２．９（ｓｅｃ）以降でルーパ高さが下がっていき、時刻１３．１５（ｓｅｃ）でルーパ高さが第２基準高さに到達する。したがって、破断判定部５５５は、時刻１３．１５（ｓｅｃ）で、後方領域６０４に鋼板１０の破断部１５があると判定できる。
【００４３】
次に、図１０を参照して、第２基準高さの定め方について説明する。図１０は、ルーパ高さ、コイラ速度、及び、第１ピンチロール速度の時間変化を表すルーパ高さ・速度グラフの例を示す図である。第１線５０はコイラ速度（ｍｐｍ（メートル／分））を表し、第２線５１は第１ピンチロール速度（ｍｐｍ）を表し、第３線５２はルーパ高さ（ｍｍ）を表す。図１０において、第１線５０と第２線５１とはほぼ一致している。
図１０のルーパ高さ・速度グラフは、鋼板１０に破断が生じずに、圧延機３５０で正常に圧延が行われているときの状態を表す。
第２基準高さは、ルーパ高さの通常範囲の下限値とする。ルーパ高さの通常範囲は、圧延機３５０で正常に圧延が行われているときに、ルーパ高さが収まる範囲である。ルーパ高さの通常範囲の下限値とは、ルーパ高さの通常範囲で最も下方を表す値である。図１０の例では、ルーパ高さは＋１００（ｍｍ）から−１００（ｍｍ）までの範囲に収まっているが、操業条件の変更等を考慮してルーパ高さの通常範囲を＋１５０（ｍｍ）から−１５０（ｍｍ）までと定める。したがって、図１０の例では、第２基準高さは−１５０（ｍｍ）である。
【００４４】
［鋼板の破断の推定］
次に、図１１（ａ）、（ｂ）を参照して、推定部５５６が、第１搬送電動機３０３Ａに流れる電流の変化量に基づいて、第１中間領域６０２で鋼板１０が破断したか否かを推定する方法について説明する。図１１（ａ）は、第１搬送電動機３０３Ａの電流微分値の時間変化を表す電流微分値グラフの例を示す図である。第１搬送電動機３０３Ａの電流微分値とは、第１搬送電動機３０３Ａに流れる電流の値を微分した値である。図１１（ｂ）は、第１ピンチロール速度の時間変化を表すピンチロール速度グラフの例を示す図である。
【００４５】
図１１（ａ）、（ｂ）において、時刻０（ｓｅｃ）から時刻１２（ｓｅｃ）まで鋳造圧延設備１００は定常鋳造状態であり、時刻１２（ｓｅｃ）のときに第１中間領域６０２で鋼板１０が破断したことが表されている。鋳造圧延設備１００の定常鋳造状態とは、鋳造圧延設備１００において鋼板１０が破断しておらず、双ロール式連続鋳造機１５０による鋳造や、圧延機３５０による圧延が正常に行われている状態である。図１１（ａ）、（ｂ）は、鋳造圧延設備１００をモデル化したシミュレーションによって得られたグラフである。
【００４６】
鋳造圧延設備１００が定常鋳造状態のとき、鋼板１０の速度はほぼ一定である。また、鋼板１０の張力もほぼ一定に保たれており、第１ピンチロール３０１Ａを回転させる第１搬送電動機３０３Ａのトルクもほぼ一定である。ここで、既に説明したように、第１搬送電動機３０３Ａのトルクは第１搬送電動機３０３Ａに流れる電流の値に比例する。したがって、鋳造圧延設備１００が定常鋳造状態のとき、第１搬送電動機３０３Ａの電流がほぼ一定であるため、第１搬送電動機３０３Ａの電流微分値はほぼ０となる。
【００４７】
第１中間領域６０２で鋼板１０が破断すると、鋼板１０の張力が急激に減少して、第１搬送電動機３０３Ａに加わるトルクが大きく変動する。したがって、第１搬送電動機３０３Ａの電流も大きく変動するため、第１搬送電動機３０３Ａの電流微分値も大きく変動する。図１１（ａ）の例でも、第１中間領域６０２で鋼板１０が破断した時刻１２（ｓｅｃ）のとき、第１搬送電動機３０３Ａの電流微分値がパルス状に大きく変動していることが分かる。
また、第１中間領域６０２で鋼板１０が破断すると、鋼板１０の張力が急激に変動する衝撃によって、第１ピンチロール速度が大きく変動する。図１１（ｂ）の例でも、第１中間領域６０２で鋼板１０が破断した時刻１２（ｓｅｃ）のとき、第１ピンチロール３０１Ａのピンチロール速度が大きく変動している。
【００４８】
このような事実から、推定部５５６は、第１電流計３０６Ａから取得する第１搬送電動機３０３Ａに流れる電流の変化量に基づいて、第１中間領域６０２で鋼板１０が破断したか否かを推定する。より具体的には、推定部５５６は、第１搬送電動機３０３Ａの電流微分値が変化量閾値以上になったとき、第１中間領域６０２で鋼板１０が破断したと推定する。変化量閾値は、予め設定された値であり、第１搬送電動機３０３Ａの電流微分値で鋼板１０の破断を推定する閾値となる値である。変化量閾値は、図１１（ａ）に示す電流微分値グラフに基づいて定められる。図１１（ａ）の例では、変化量閾値を例えば１０００（Ａ／ｓｅｃ）とする。
【００４９】
第１中間領域６０２で鋼板１０が破断した後は、第１搬送電動機３０３Ａの電流微分値は図１１（ａ）に示すように０に近づいていき、第１ピンチロール３０１Ａのピンチロール速度は図１１（ｂ）に示すように一定の速度に近づいていく。
ここで、鋼板１０の破断によるピンチロール速度のパルス状の変動が始まってから、パルス状の変動が収まるまでの時間をハンチング収束時間と呼ぶ。図１１（ｂ）の例から、ハンチング収束時間を例えば０．５（ｓｅｃ）と定めることができる。
【００５０】
次に、推定部５５６が、第２搬送電動機３０３Ｂの電流に流れる変化量に基づいて、第１中間領域６０２、及び、第２中間領域６０３の少なくともいずれかで鋼板１０が破断したか否かを推定する方法について説明する。
第１中間領域６０２、及び、第２中間領域６０３の少なくともいずれかで鋼板１０が破断したとき、第２搬送電動機３０３Ｂの電流微分値、及び、第２ピンチロール速度は、図１１（ａ）、（ｂ）に示すような電流微分値グラフ、及び、ピンチロール速度グラフと同様の値になる。これは、第１中間領域６０２、及び、第２中間領域６０３の少なくともいずれかで鋼板１０が破断すると、鋼板１０の張力の変化が第２ピンチロール３０１Ｂに伝わって第２搬送電動機３０３Ｂのトルクが変動するためである。
推定部５５６は、第２電流計３０６Ｂから取得する第２搬送電動機３０３Ｂに流れる電流の変化量に基づいて、第１中間領域６０２、及び、第２中間領域６０３の少なくともいずれかで鋼板１０が破断したか否かを推定する。より具体的には、推定部５５６は、第２搬送電動機３０３Ｂの電流微分値が変化量閾値以上になったとき、第１中間領域６０２、及び、第２中間領域６０３の少なくともいずれかで鋼板１０が破断したと推定する。
【００５１】
次に、推定部５５６が、鋼板１０が破断していないにも関わらず、誤って鋼板１０が破断したと推定する可能性について説明する。
まず、図１２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）を参照して、外乱の例である鋼板１０のホットバンド１３について説明する。図１２（ａ）は、双ロール式連続鋳造機１５０の鋳造部２００の斜視図である。図１２（ｂ）は、鋳造部２００の平面図である。図１２（ｃ）は、ホットバンド１３が形成された鋼板１０の斜視図である。
ホットバンド１３は、図１２（ｃ）に示すように、堰２０２の側面の地金１２が鋳造時に入り込んで形成された鋼板１０の厚肉部である。図１２（ａ）に示すような堰２０２の側面の地金１２は、鋳造時の湯面レベル（溶鋼１１の表面高さ）の変動等によって、堰２０２の側面に付着した溶鋼１１が凝固することで形成される。
堰２０２の側面の地金１２は、鋳造時の衝撃等によって堰２０２から剥がれ落ちて、図１２（ｂ）に示すように、一対の鋳造ロール２０１の間に入り込むことがある。地金１２が一対の鋳造ロール２０１の間に入り込むと、地金１２の硬さによって、一対の鋳造ロール２０１の間隔が開き、図１２（ｃ）に示すように、ホットバンド１３が形成された鋼板１０が双ロール式連続鋳造機１５０から排出される。
【００５２】
次に、図１３を参照して、推定部５５６が、誤って鋼板１０が破断したと推定する例について説明する。図１３は、第１搬送電動機３０３Ａの電流微分値グラフの例を示す図である。図１３は、鋳造圧延設備１００をモデル化したシミュレーションによって得られたグラフである。
図１３は、時刻１１（ｓｅｃ）のときに、鋼板１０のホットバンド１３が一対の第１ピンチロール３０１Ａの間を通過する例を示す。
鋼板１０のホットバンド１３が第１ピンチロール３０１Ａを通過すると、一対の第１ピンチロール３０１Ａの間の距離が急激に変動する。この変動によって、第１ピンチロール３０１Ａを回転させる第１搬送電動機３０３Ａのトルクが急激に変動する。したがって、図１３の時刻１１（ｓｅｃ）の近傍に示されるように、第１搬送電動機３０３Ａの電流が急激に変動し、第１搬送電動機３０３Ａの電流微分値が大きく変動する。
ホットバンド１３の大きさや鋼板１０の速度等によっては、ホットバンド１３が第１ピンチロール３０１Ａを通過したときに、第１搬送電動機３０３Ａの電流微分値が変化量閾値以上になることがある。この場合、推定部５５６は誤って鋼板１０が破断したと推定する。
【００５３】
次に、前方領域６０１で鋼板１０が破断した後の、通過判定部５５７による、鋼板１０の破断部１５が第１搬送機３００Ａを通過したか否かの判定方法について説明する。
前方領域６０１で鋼板１０が破断した後、破断部１５よりも第１搬送機３００Ａの側にある鋼板１０は、コイラ４５０の側に搬送されていき、時間が経過すると、破断部１５が一対の第１ピンチロール３０１Ａの間を通過する。破断部１５が一対の第１ピンチロール３０１Ａの間を通過すると、一対の第１ピンチロール３０１Ａの間には鋼板１０が存在しなくなるため、第１ピンチロール３０１Ａを回転させる第１搬送電動機３０３Ａのトルクが急激に変動する。したがって、図１１（ａ）や図１３と同様に、第１搬送電動機３０３Ａの電流微分値が大きく変動する。
【００５４】
このような事実から、通過判定部５５７は、第１電流計３０６Ａから取得する第１搬送電動機３０３Ａに流れる電流の変化量に基づいて、鋼板１０の破断部１５が第１搬送機３００Ａを通過したか否かを判定する。より具体的には、通過判定部５５７は、第１搬送電動機３０３Ａの電流微分値が搬送閾値以上になったとき、破断部１５が一対の第１ピンチロール３０１Ａの間を通過したと判定する。搬送閾値は、予め設定された値であり、破断部１５が一対のピンチロール３０１の間を通過したことを表す閾値である。搬送閾値は、破断部１５が一対のピンチロール３０１の間を通過したときの、図１１（ａ）に示すような電流微分値グラフに基づいて定められる。本実施形態では、搬送閾値を５００（Ａ／ｓｅｃ）とする。同様に、通過判定部５５７は、第２電流計３０６Ｂから取得する第２搬送電動機３０３Ｂに流れる電流の変化量に基づいて、鋼板１０の破断部１５が第２搬送機３００Ｂを通過したか否かを判定する。
【００５５】
［鋳造圧延制御処理］
次に、図１４を参照して、鋳造圧延制御処理について説明する。図１４は、鋳造圧延制御処理のフローチャートである。鋳造圧延制御処理は、鋳造圧延設備１００を制御して、鋼板１０の鋳造、及び、圧延を行う処理である。
ステップＳ１００において、処理管理部５５８は、記憶装置５０２を参照したり、ネットワーク通信によって外部装置から情報を受信したりして、鋳造圧延設備１００の各種パラメータを取得する。そして、処理管理部５５８は、鋳造圧延設備１００が、取得した各種パラメータに対応する動作を行うように初期設定する。処理管理部５５８が取得する各種パラメータには定常鋳造状態の目標値を表す目標パラメータが含まれる。目標パラメータには、双ロール式連続鋳造機１５０の鋳造目標を表す目標鋳造パラメータや圧延機３５０の圧延目標を表す目標圧延パラメータが含まれる。目標圧延パラメータに含まれる目標となる圧延機押付力は、例えば２００（ｔｏｎｆ）であり、目標となる第１ピンチロール押付力、及び、第２ピンチロール押付力は、例えば１（ｔｏｎｆ）である。
【００５６】
ステップＳ１０１において、鋳造機制御部５５０、及び、溶鋼制御部５５１は、目標パラメータに基づく双ロール式連続鋳造機１５０の制御を開始する。また、圧延機制御部５５２は、目標パラメータに基づく圧延機３５０の制御を開始する。また、搬送機制御部５５４は、目標パラメータに基づく搬送機３００の制御を開始する。また、コイラ制御部５５３は、目標パラメータに基づくコイラ４５０の制御を開始する。こうして、鋳造、及び、圧延が開始し、鋳造圧延設備１００が定常鋳造状態になる。
ステップＳ１０２において、処理管理部５５８は、ステップＳ１０３、ステップＳ１０８、及び、ステップＳ１１３の処理が並列に開始するための制御を行う。
【００５７】
ステップＳ１０３において、測定値取得部５５９は、カメラ２５１が撮影した画像に基づいて、鋼板高さ２１を取得する。破断判定部５５５は、鋼板高さ２１に基づいて、双ロール式連続鋳造機１５０と第１搬送機３００Ａとの間の前方領域６０１で、鋼板１０が破断したか否かを判定する。より具体的には、図６を参照して説明したように、破断判定部５５５は、鋼板１０が、予め設定された第１基準時間の間、継続して、鋼板高さ２１が第１基準高さ以下であるとき、前方領域６０１で鋼板１０が破断したと判定する。
破断判定部５５５は、前方領域６０１で鋼板１０が破断したと判定したとき、処理をステップＳ１０４に進め、破断していないと判定したとき再度ステップＳ１０３を実行する。
【００５８】
ステップＳ１０４において、処理管理部５５８は、ステップＳ１０５、及び、ステップＳ１０６の処理が並列に開始するための制御を行う。
ステップＳ１０５において、制御装置５００は、後に説明する鋳造機停止制御処理を実行する。
ステップＳ１０６において、制御装置５００は、後に説明する第１破断制御処理を実行する。
ステップＳ１０７において、処理管理部５５８は、ステップＳ１０５、及び、ステップＳ１０６の処理が終了した後に、図１４の処理を終了する。
【００５９】
ステップＳ１０８において、測定値取得部５５９は、ポテンショメータ４０７からルーパ高さ４１を取得する。そして、破断判定部５５５は、ルーパ高さ４１に基づいて、圧延機３５０とコイラ４５０との間の領域である後方領域６０４に破断部があるか否かを判定する。より具体的には、図９を参照して説明したように、破断判定部５５５は、鋼板１０が、予め設定された第２基準時間の間、継続して、ルーパ高さ４１が第２基準高さ以下であるとき、後方領域６０４に鋼板１０の破断部があると判定する。
破断判定部５５５は、後方領域６０４に鋼板１０の破断部があると判定したとき、処理をステップＳ１０９に進め、後方領域６０４に鋼板１０の破断部がないと判定したとき再度ステップＳ１０８を実行する。
【００６０】
ステップＳ１０９において、処理管理部５５８は、ステップＳ１１０、及び、ステップＳ１１１の処理が並列に開始するための制御を行う。
ステップＳ１１０において、制御装置５００は、後に説明する鋳造機停止制御処理を実行する。
ステップＳ１１１において、制御装置５００は、後に説明する第２破断制御処理を実行する。
ステップＳ１１２において、処理管理部５５８は、ステップＳ１１０、及び、ステップＳ１１１の処理が終了した後に、図１４の処理を終了する。
【００６１】
ステップＳ１１３において、処理管理部５５８は、ステップＳ１１４、及び、ステップＳ１１５の処理が並列に開始するための制御を行う。
ステップＳ１１４において、測定値取得部５５９は、第１電流計３０６Ａから第１搬送電動機３０３Ａに流れる電流の値を取得する。推定部５５６は、測定値取得部５５９によって取得された第１搬送電動機３０３Ａに流れる電流の変化量に基づいて、第１搬送機３００Ａと第２搬送機３００Ｂとの間の第１中間領域６０２で、鋼板１０が破断したか否かを推定する。より具体的には、既に説明したように、推定部５５６は、第１搬送電動機３０３Ａの電流微分値が、変化量閾値以上になったとき、第１中間領域６０２で鋼板１０が破断したと推定する。
推定部５５６は、第１中間領域６０２で鋼板１０が破断したと推定したとき処理をステップＳ１１６に進め、第１中間領域６０２で鋼板１０が破断したと推定しないとき再度ステップＳ１１４を実行する。
【００６２】
ステップＳ１１５において、測定値取得部５５９は、第２電流計３０６Ｂから第２搬送電動機３０３Ｂに流れる電流の値を取得する。推定部５５６は、測定値取得部５５９によって取得された第２搬送電動機３０３Ｂに流れる電流の変化量に基づいて、第１搬送機３００Ａと第２搬送機３００Ａとの間の第１中間領域６０２、及び、第２搬送機３００Ａと圧延機３５０との間の第２中間領域６０３の少なくともいずれかで、鋼板１０が破断したか否かを推定する。より具体的には、既に説明したように、推定部５５６は、第２搬送電動機３０３Ｂの電流微分値が、変化量閾値以上になったとき、第１中間領域６０２、及び、第２中間領域６０３の少なくともいずれかで鋼板１０が破断したと推定する。
推定部５５６は、第１中間領域６０２、及び、第２中間領域６０３の少なくともいずれかで鋼板１０が破断したと推定したとき処理をステップＳ１１６に進め、第１中間領域６０２、及び、第２中間領域６０３の少なくともいずれかで鋼板１０が破断したと推定しないとき再度ステップＳ１１５を実行する。
【００６３】
ステップＳ１１６において、処理管理部５５８は、ステップＳ１１４、及び、ステップＳ１１５のいずれかから処理がステップＳ１１６に進んだとき、ステップＳ１１７に処理を進める。
ステップＳ１１７において、圧延機制御部５５２は、後に説明する破断推定時制御処理を実行する。その後、処理をステップＳ１１３に戻す。
【００６４】
次に、図１５、図１６（ａ）から（ｄ）を参照して、鋳造機停止制御処理について説明する。図１５は、鋳造機停止制御処理のフローチャートである。図１６（ａ）から（ｄ）は、双ロール式連続鋳造機１５０が停止するときの様子を表す図である。
ステップＳ２００において、溶鋼制御部５５１は、湯溜まり２１０への溶鋼１１の注入を停止する制御を行う。より具体的には、溶鋼制御部５５１は、ストッパ１６２を制御して、タンディッシュ１６１の注ぎ口を閉じる制御を行う。これにより、図１６（ａ）に示すように、ストッパ１６２が下方に移動して、タンディッシュ１６１の注ぎ口が閉じて、湯溜まり２１０への溶鋼１１の注入が停止する。
ステップＳ２０１において、鋳造機制御部５５０は、鋳造ロール２０１の回転速度を下げる制御を行う。より具体的には、鋳造機制御部５５０は、鋳造ロール速度が、鋳造目標を満たすための鋳造ロール速度より遅くなるように、鋳造電動機２０５の回転速度を下げて、鋳造ロール２０１の回転速度を下げることで、鋳造ロール速度を下げる制御を行う。
【００６５】
ステップＳ２０２において、鋳造機制御部５５０は、ステップＳ２０１の処理が行われてから排出時間が経過したか否かを判定する。排出時間は、湯溜まり２１０に溜まった溶鋼１１が湯溜まり２１０から排出されるまでの時間として予め設定された時間である。鋳造機制御部５５０は、排出時間が経過したとき処理をステップＳ２０３に進め、経過していないとき再度ステップＳ２０２を実行する。
湯溜まり２１０への溶鋼１１の注入が停止されることで、図６（ｂ）に示すように、湯溜まり２１０の溶鋼１１の量が減少していく。更に排出時間が経過すると、図６（ｃ）に示すように、湯溜まり２１０に溶鋼１１がなくなる。
【００６６】
ステップＳ２０３において、鋳造機制御部５５０は、鋳造電動機２０５の回転を停止させて、鋳造ロール２０１の回転を停止させる制御を行う。
ステップＳ２０４において、鋳造機制御部５５０は、鋳造ロール２０１を開放する制御を行う。より具体的には、図６（ｄ）に示すように、鋳造機制御部５５０は、鋳造機動力シリンダ２０４を制御して、一対の鋳造ロール２０１間の距離を広げて、一対の鋳造ロール２０１間の距離が最大になるように制御する。本実施形態の双ロール式連続鋳造機１５０は、電源が落ちると自動的に一対の鋳造ロール２０１間の距離が最大になるように動く。ステップＳ２０４で、予め一対の鋳造ロール２０１間の距離が最大になるため、仮に電源が落ちても、突然一対の鋳造ロール２０１間の距離が開く、という事態を回避できる。
【００６７】
次に、図１７を参照して、第１破断制御処理について説明する。図１７は、第１破断制御処理のフローチャートである。
ステップＳ３００において、搬送機制御部５５４は、第１ピンチロール３０１Ａ、及び、第２ピンチロール３０１Ｂの回転速度を下げる制御を行う。より具体的には、搬送機制御部５５４は、第１ピンチロール速度、及び、第２ピンチロール速度が、定常鋳造状態の目標値となる第１ピンチロール速度、及び、第２ピンチロール速度より遅くなるように、第１搬送電動機３０３Ａ、及び、第２搬送電動機３０３Ｂの回転速度を下げて、第１ピンチロール３０１Ａ、及び、第２ピンチロール３０１Ｂの回転速度を下げる制御を行う。
また、圧延機制御部５５２は、圧延ロール３５１の回転速度を下げる制御を行う。より具体的には、圧延機制御部５５２は、圧延機速度が、定常鋳造状態の目標値となる圧延機速度より遅くなるように、圧延電動機３５４の回転を減速させて、圧延ロール３５１の回転速度を下げる制御を行う。
また、コイラ制御部５５３は、コイラによる鋼板１０の巻取りの速度を下げる制御を行う。より具体的には、コイラ制御部５５３は、コイラ速度が、定常鋳造状態の目標値となるコイラ速度より遅くなるように、コイラ電動機４５５の回転速度を下げて、コイラによる鋼板１０の巻取りの速度を下げる制御を行う。
減速前の第１ピンチロール速度、第２ピンチロール速度、圧延機速度、及び、コイラ速度は同じ速度であり、本実施形態では８０（ｍｐｍ）である。
減速後の第１ピンチロール速度、第２ピンチロール速度、圧延機速度、及び、コイラ速度は同じ速度であり、本実施形態では５（ｍｐｍ）である。
【００６８】
ステップＳ３０１において、圧延機制御部５５２は、圧延ロール３５１を開放する制御を行う。より具体的には、圧延機制御部５５２は、圧延機動力シリンダ３５３を制御して、少なくとも一方の圧延ロール３５１が鋼板１０から離間するように、一対の圧延ロール３５１の間の距離を広げる制御を行って、圧延ロール３５１による鋼板１０の圧延を停止する。
ステップＳ３０２において、測定値取得部５５９は、第１電流計３０６Ａから第１搬送電動機３０３Ａに流れる電流の値を取得する。通過判定部５５７は、取得された第１搬送電動機３０３Ａに流れる電流の変化量に基づいて、鋼板１０の破断部が第１ピンチロール３０１Ａを通過したか否かを判定する。より具体的には、通過判定部５５７は、第１搬送電動機３０３Ａの電流微分値が、搬送閾値以上のとき、鋼板１０の破断部が第１ピンチロール３０１Ａを通過したと判定する。
通過判定部５５７は、鋼板１０の破断部が第１ピンチロール３０１Ａを通過したと判定したとき処理をステップＳ３０３に進め、それ以外の場合、再度ステップＳ３０２を実行する。
【００６９】
ステップＳ３０３において、搬送機制御部５５４は、第１ピンチロール３０１Ａを開放する制御を行う。より具体的には、搬送機制御部５５４は、第１搬送機動力シリンダ３０２Ａを制御して、一対の第１ピンチロール３０１Ａの間の距離を、定常鋳造状態のときより広げる制御を行う。
ステップＳ３０４において、搬送機制御部５５４は、第１搬送電動機３０３Ａの回転を停止させて、第１ピンチロール３０１Ａの回転を停止させ、第１搬送機３００Ａによる搬送を停止する制御を行う。
ステップＳ３０５において、搬送機制御部５５４は、鋼板１０の破断部が第１ピンチロール３０１Ａを通過してからハンチング収束時間が経過したか否かを判定する。搬送機制御部５５４は、ハンチング収束時間が経過したとき処理をステップＳ３０６に進め、経過していないとき再度ステップＳ３０５を実行する。
【００７０】
ステップＳ３０６において、測定値取得部５５９は、第２電流計３０６Ｂから第２搬送電動機３０３Ｂに流れる電流の値を取得する。通過判定部５５７は、取得された第２搬送電動機３０３Ｂに流れる電流の変化量に基づいて、鋼板１０の破断部が第２ピンチロール３０１Ｂを通過したか否かを判定する。より具体的には、通過判定部５５７は、第２搬送電動機３０３Ｂの電流微分値が、搬送閾値以上のとき、鋼板１０の破断部が第２ピンチロール３０１Ｂを通過したと判定する。
通過判定部５５７は、鋼板１０の破断部が第２ピンチロール３０１Ｂを通過したと判定したとき処理をステップＳ３０７に進め、それ以外の場合、再度ステップＳ３０６を実行する。
【００７１】
ステップＳ３０７において、搬送機制御部５５４は、第２ピンチロール３０１Ｂを開放する制御を行う。より具体的には、搬送機制御部５５４は、第２搬送機動力シリンダ３０２Ｂを制御して、一対の第２ピンチロール３０１Ｂ間の距離を、定常鋳造状態のときより広げる制御を行う。
ステップＳ３０８において、搬送機制御部５５４は、第２搬送電動機３０３Ｂの回転を停止させて、第２ピンチロール３０１Ｂの回転を停止させ、第２搬送機３００Ｂによる搬送を停止する制御を行う。また、圧延機制御部５５２は、圧延電動機３５４の回転を停止させて、圧延ロール３５１の回転を停止させる制御を行う。また、コイラ制御部５５３は、コイラ電動機４５５の回転を停止させて、鋼板１０の巻取りを停止する制御を行う。
【００７２】
次に、図１８を参照して、第２破断制御処理について説明する。図１８は、第２破断制御処理のフローチャートである。
ステップＳ４００において、搬送機制御部５５４は、第１搬送電動機３０３Ａの回転を停止させて、第１ピンチロール３０１Ａの回転を停止させ、第１搬送機３００Ａによる搬送を停止する制御を行う。また、搬送機制御部５５４は、第２搬送電動機３０３Ｂの回転を停止させて、第２ピンチロール３０１Ｂの回転を停止させ、第２搬送機３００Ｂによる搬送を停止する制御を行う。また、圧延機制御部５５２は、圧延電動機３５４の回転を停止させて、圧延ロール３５１の回転を停止させる制御を行う。また、コイラ制御部５５３は、コイラ電動機４５５の回転を停止させて、鋼板１０の巻取りを停止する制御を行う。
ステップＳ４０１において、圧延機制御部５５２は、図１７のステップＳ３０１と同様に、圧延ロール３５１を開放する制御を行う。
ステップＳ４０２において、搬送機制御部５５４は、図１７のステップＳ３０３と同様に、第１ピンチロール３０１Ａを開放する制御を行う。
ステップＳ４０３において、搬送機制御部５５４は、図１７のステップＳ３０７と同様に、第２ピンチロール３０１Ｂを開放する制御を行う。
【００７３】
次に、図１９を参照して、破断推定時制御処理について説明する。図１９は、破断推定時制御処理のフローチャートである。
ステップＳ５００において、圧延機制御部５５２は、圧延機３５０が鋼板１０を軽圧下する制御を行う。より具体的には、圧延機制御部５５２は、圧延機動力シリンダ３５３を制御して、定常鋳造状態のときよりも圧延機押付力を弱くする制御を行う。本実施形態では、定常鋳造状態のときよりも弱い圧延機押付力を１（ｔｏｎｆ）とする。
【００７４】
ステップＳ５０１において、圧延機制御部５５２は、ステップＳ５００の処理が行われてから誤検知判定時間が経過したか否かを判定する。誤検知判定時間は、第１中間領域６０２、及び、第２中間領域６０３の少なくともいずれかで鋼板１０が破断してから、鋼板１０の破断部が後方領域６０４に到達するまでの時間を表す。誤検知判定時間として、鋼板１０が第１搬送機３００Ａに到達してから圧延機３５０に到達するまでの時間以上の時間を使うことができる。本実施形態では、誤検知判定時間を１（ｓｅｃ）とする。第１中間領域６０２、又は、第２中間領域６０３で鋼板が実際に破断した場合は、誤検知判定時間が経過するまでに鋼板１０の破断部が後方領域６０４に到達するため、破断判定部５５５は、鋼板１０の破断部が後方領域６０４に到達したと判定できて、図１８の第２破断制御処理が実行される。
圧延機制御部５５２は、誤検知判定時間が経過したとき処理をステップＳ５０２に進め、経過していないとき再度ステップＳ５０１を実行する。
【００７５】
図１４のステップＳ１１４又はステップＳ１１５で推定部５５６が鋼板１０の破断を推定し、かつ、この推定が正しくて鋼板１０が実際に破断した場合、処理がステップＳ５０１からステップＳ５０２に進むことなく、図１９の破断推定時制御処理が終了する。この点について次に説明する。
図１４を参照して説明したように、ステップＳ１０２の後に、ステップＳ１０３、ステップＳ１０８、及び、ステップＳ１１３の処理が並列に開始する。したがって、ステップＳ１１３の処理の先にあるステップＳ１１４又はステップＳ１１５において、推定部５５６が鋼板１０の破断を推定したとき、ステップＳ１１４及びステップＳ１１５の処理の先にあるステップＳ５０１と、ステップＳ１０８とが並列に動作する。
ここで、図１４のステップＳ１１４又はステップＳ１１５の推定が正しくて、鋼板１０が実際に破断した場合を考える。この場合、図１９の破断推定時制御処理では、誤検知判定時間の間、ステップＳ５０１から先に処理が進まない。そして、誤検知判定時間の間に、鋼板１０の破断部は、後方領域６０４に到達する。よって、ステップＳ５０１と並列で動作するステップＳ１０８において、破断判定部５５５は、後方領域６０４に鋼板１０の破断部があると判定し、ステップＳ１１０の鋳造機停止制御処理、及び、ステップＳ１１１の第２破断制御処理が終了した後に、図１４の鋳造圧延制御処理が終了する。図１９の破断推定時制御処理は、図１４の鋳造圧延制御処理に含まれる処理であり、図１４の鋳造圧延制御処理の終了により、図１９の破断推定時制御処理が終了する。
したがって、図１４のステップＳ１１４又はステップＳ１１５で推定部５５６が鋼板１０の破断を推定し、かつ、この推定が正しくて鋼板１０が実際に破断した場合、処理がステップＳ５０１からステップＳ５０２に進むことなく、図１９の破断推定時制御処理が終了することになる。
【００７６】
ステップＳ５０２において、圧延機制御部５５２は、定常鋳造状態における圧延機３５０の状態になるように、圧延機３５０を制御する。より具体的には、圧延機制御部５５２は、圧延目標を満たすように圧延機３５０を制御する。したがって、ステップＳ５０２において、圧延機３５０が鋼板１０を軽圧下する状態が解除されて、圧延機押付力は、ステップＳ５００の前の状態に戻る。
【００７７】
［第１動作例］
次に、図２０から図２４までを参照して、制御システム１の第１動作例について説明する。
第１動作例は、時刻２０（ｓｅｃ）までは定常鋳造状態であり、時刻２０（ｓｅｃ）のとき鋼板１０が前方領域６０１において破断した場合の制御システム１の動作例である。時刻２０（ｓｅｃ）のとき、破断判定部５５５は、図１４のステップＳ１０３において、前方領域６０１で鋼板１０が破断したと判定する。
まず、図２０（ａ）、（ｂ）を参照して、第１動作例での双ロール式連続鋳造機１５０の状態変化を説明する。図２０（ａ）は、第１動作例での鋳造ロール速度の時間変化を表す鋳造ロール速度グラフを示す図である。図２０（ｂ）は、第１動作例での鋳造ロールギャップの大きさの時間変化を表す鋳造ロールギャップを示す図である。
図２０（ａ）に示すように、時刻２０（ｓｅｃ）のとき、図１５の処理で、鋳造ロール速度が下がり始めて、鋳造ロール速度が８０（ｍｐｍ）から５（ｍｐｍ）になる。また、排出時間である１（ｓｅｃ）経過後に、再び鋳造ロール速度が下がり始めて、鋳造ロール速度が０（ｍｐｍ）になる。さらに、図２０（ｂ）に示すように、鋳造ロールが開放されて、一対の鋳造ロール２０１の間の距離が５０（ｍｍ）まで広がる。
【００７８】
次に、図２１（ａ）、（ｂ）を参照して、第１動作例での第１搬送機３００Ａの状態変化を説明する。図２１（ａ）は、第１動作例での第１ピンチロール速度の時間変化を示す第１ピンチロール速度グラフを示す図である。図２１（ｂ）は、第１動作例での第１ピンチロールギャップの時間変化を表す第１ピンチロールギャップグラフを示す図である。
図２１（ａ）に示すように、図１７の処理によって、時刻２０（ｓｅｃ）のとき、第１ピンチロール速度が下がり始めて、第１ピンチロール速度が８０（ｍｐｍ）から５（ｍｐｍ）になる。
また、第１動作例では、前方領域６０１で鋼板１０が破断してから２（ｓｅｃ）後の時刻２２（ｓｅｃ）のとき、鋼板１０の破断部が第１ピンチロール３０１Ａを通過する。通過判定部５５７は、図１７のステップＳ３０２において、時刻２２（ｓｅｃ）のとき、鋼板１０の破断部が第１ピンチロール３０１Ａを通過したと判定する。
時刻２２（ｓｅｃ）のとき、図２１（ａ）に示すように、図１７の処理によって、第１ピンチロール速度が下がり始めて、第１ピンチロール速度が０（ｍｐｍ）になる。また、第１ピンチロール３０１Ａが開放されて、一対の第１ピンチロール３０１Ａの間の距離が５０（ｍｍ）まで広がる。
【００７９】
次に、図２２（ａ）、（ｂ）を参照して、第１動作例での第２搬送機３００Ｂの状態変化を説明する。図２２（ａ）は、第１動作例での第２ピンチロール速度の時間変化を表す第２ピンチロール速度グラフを示す図である。図２２（ｂ）は、第１動作例での第２ピンチロールギャップの時間変化を表す第２ピンチロールギャップグラフを示す図である。
図２１（ａ）に示すように、図１７の処理によって、時刻２０（ｓｅｃ）で、第２ピンチロール速度が下がり始めて、第２ピンチロール速度が８０（ｍｐｍ）から５（ｍｐｍ）になる。
また、第１動作例では、前方領域６０１で鋼板１０が破断してから３（ｓｅｃ）後の時刻２３（ｓｅｃ）で、鋼板１０の破断部が第２ピンチロール３０１Ｂを通過する。通過判定部５５７は、図１７のステップＳ３０６において、時刻２３（ｓｅｃ）のとき、鋼板１０の破断部が第２ピンチロール３０１Ｂを通過したと判定する。
時刻２３（ｓｅｃ）のとき、図１７の処理によって、図２２（ａ）に示すように、再び第２ピンチロール速度が下がり始めて、第２ピンチロール速度が０（ｍｐｍ）になる。また、図２２（ｂ）に示すように、第２ピンチロール３０１Ｂが開放されて、一対の第２ピンチロール３０１Ｂの間の距離が５０（ｍｍ）まで広がる。
【００８０】
次に、図２３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）を参照して、第１動作例での圧延機３５０の状態変化を説明する。図２３（ａ）は、第１動作例での圧延機速度の時間変化を表す圧延機速度グラフを示す図である。図２３（ｂ）は、第１動作例での圧延ロールギャップの時間変化を表す圧延ロールギャップグラフを示す図である。図２３（ｃ）は、第１動作例での圧延機押付力の時間変化を表す圧延機押付力グラフを示す図である。
図２３（ａ）に示すように、図１７の処理によって、時刻２０（ｓｅｃ）のとき、圧延機速度が下がり始めて、圧延機速度が８０（ｍｐｍ）から５（ｍｐｍ）になる。そして、鋼板１０の破断部が第２ピンチロール３０１Ｂを通過した時刻２３（ｓｅｃ）のとき、再び圧延機速度が下がり始めて、圧延機速度が０（ｍｐｍ）になる。また、図２３（ｂ）に示すように、図１７の処理によって、時刻２０（ｓｅｃ）で、圧延ロール３５１を開放されて、一対の圧延ロール３５１の間の距離が５０（ｍｍ）まで広がる。また、図２３（ｃ）に示すように、時刻２０（ｓｅｃ）のとき、一対の圧延ロール３５１の間の距離が広がり始めて圧延機３５０が鋼板１０を圧延しなくなるため、時刻２０（ｓｅｃ）のとき圧延機押付力が２００（ｔｏｎｆ）から下がっていって０（ｔｏｎｆ）になる。
【００８１】
次に、図２４を参照して、第１動作例でのコイラ４５０の状態変化を説明する。図２４は、第１動作例でのコイラ速度の時間変化を表すコイラ速度グラフを示す図である。
図２４に示すように、図１７の処理によって、時刻２０（ｓｅｃ）のとき、コイラ速度が下がり始めて、コイラ速度が８０（ｍｐｍ）から５（ｍｐｍ）になる。そして、鋼板１０の破断部が第２ピンチロール３０１Ｂを通過した時刻２３（ｓｅｃ）のとき、再びコイラ速度が下がり始めて、コイラ速度が０（ｍｐｍ）になる。
【００８２】
［第２動作例］
次に、図２５から図２８までを参照して、制御システム１の第２動作例について説明する。
第２動作例は、時刻２０（ｓｅｃ）までは定常鋳造状態であり、時刻２０（ｓｅｃ）のときに鋼板１０が後方領域６０４において破断して、昇降ロール４０１が落下した場合の制御システム１の動作例である。時刻２０（ｓｅｃ）のとき、破断判定部５５５は、図１４のステップＳ１０８において、後方領域６０４に鋼板１０の破断部があると判定する。
第２動作例での双ロール式連続鋳造機１５０の状態変化は、図２０（ａ）、（ｂ）を参照して説明した第１動作例での双ロール式連続鋳造機１５０の状態変化と同様である。
【００８３】
次に、図２５（ａ）、（ｂ）を参照して、第２動作例での第１搬送機３００Ａの状態変化を説明する。図２５（ａ）は、第２動作例での第１ピンチロール速度の時間変化を表す第１ピンチロール速度グラフを示す図である。図２５（ｂ）は、第１動作例での第１ピンチロールギャップの時間変化を表す第１ピンチロールギャップグラフを示す図である。
時刻２０（ｓｅｃ）のとき、図２５（ａ）に示すように、図１８の処理によって、第１ピンチロール速度が下がり始めて、第１ピンチロール速度が８０（ｍｐｍ）から０（ｍｐｍ）になる。また、図２５（ｂ）に示すように、第１ピンチロール３０１Ａが開放されて、一対の第１ピンチロール３０１Ａの間の距離が５０（ｍｍ）まで広がる。
【００８４】
次に、図２６（ａ）、（ｂ）を参照して、第２動作例での第２搬送機３００Ｂの状態変化を説明する。図２６（ａ）は、第２動作例での第２ピンチロール速度の時間変化を表す第２ピンチロール速度グラフを示す図である。図２６（ｂ）は、第２動作例での第２ピンチロールギャップの時間変化を表す第２ピンチロールギャップグラフを示す図である。
時刻２０（ｓｅｃ）のとき、図２６（ａ）に示すように、図１８の処理によって、第２ピンチロール速度が下がり始めて、第２ピンチロール速度が８０（ｍｐｍ）から０（ｍｐｍ）になる。また、図２６（ｂ）に示すように、図１８の処理によって、第２ピンチロール３０１Ｂが開放されて、一対の第２ピンチロール３０１Ｂの間の距離が５０（ｍｍ）まで広がる。
【００８５】
次に、図２７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）を参照して、第２動作例での圧延機３５０の状態変化を説明する。図２７（ａ）は、第２動作例での圧延機速度の時間変化を表す圧延機速度グラフを示す図である。図２７（ｂ）は、第２動作例での圧延ロールギャップの時間変化を表す圧延ロールギャップグラフを示す図である。図２７（ｃ）は、第２動作例での圧延機押付力の時間変化を表す圧延機押付力グラフを示す図である。
図２７（ａ）に示すように、図１８の処理によって、時刻２０（ｓｅｃ）のとき、圧延機速度が下がり始めて、圧延機速度が８０（ｍｐｍ）から０（ｍｐｍ）になる。また、図２７（ｂ）に示すように、図１８の処理によって、時刻２０（ｓｅｃ）のとき、圧延ロール３５１が開放されて、一対の圧延ロール３５１の間の距離が５０（ｍｍ）まで広がる。また、図２７（ｃ）に示すように、時刻２０（ｓｅｃ）のとき、一対の圧延ロール３５１の間の距離が広がり始めて圧延機３５０が鋼板１０を圧延しなくなるため、時刻２０（ｓｅｃ）のとき圧延機押付力が２００（ｔｏｎｆ）から下がっていって０（ｔｏｎｆ）になる。
【００８６】
次に、図２８を参照して、第２動作例でのコイラ４５０の状態変化を説明する。図２８は、第２動作例でのコイラ速度の時間変化を表すコイラ速度グラフを示す図である。
図２８に示すように、図１８の処理によって、時刻２０（ｓｅｃ）のとき、コイラ速度が下がり始めて、コイラ速度が８０（ｍｐｍ）から０（ｍｐｍ）になる。
【００８７】
［第３動作例］
次に、制御システム１の第３動作例について説明する。
第３動作例は、時刻１９．５（ｓｅｃ）までは定常鋳造状態であり、時刻１９．５（ｓｅｃ）のとき、鋼板１０が第２中間領域６０３において破断した場合の制御システム１の動作例である。時刻１９．５（ｓｅｃ）のとき、推定部５５６は、図１４のステップＳ１１５において、第１搬送機３００Ａと圧延機３５０との間の領域で鋼板１０が破断したと推定する。
図２９を参照して、第３動作例での圧延機３５０の状態変化を説明する。図２９は、第３動作例での圧延機押付力の時間変化を表す圧延機押付力グラフを示す図である。
図２９に示すように、図１９のステップＳ５００の処理によって、時刻１９．５（ｓｅｃ）のとき、圧延機押付力が下がり始めて、２００（ｔｏｎｆ）から１（ｔｏｎｆ）まで弱くなり、圧延機３５０が鋼板１０を軽圧下する状態になる。
【００８８】
また、第３動作例は、鋼板１０の破断部が、時刻２０（ｓｅｃ）のとき、圧延機３５０を通過して後方領域６０４に到達する動作例である。このため、時刻２０（ｓｅｃ）以降の制御システム１の状態は、図２５から図２８までを参照して説明した第２動作例と同様となる。
【００８９】
第３動作例では、図１９のステップＳ５００は実行されるが、図１９のステップＳ５０２は実行されない。これは次のように処理が行われるためである。
まず、時刻１９．５（ｓｅｃ）からのとき、上記のように、図１９のステップＳ５００が実行される。その後、図１９の処理では、誤検知判定時間である１（ｓｅｃ）が経過して時刻２０．５（ｓｅｃ）になるまでステップＳ５０１が実行される。
一方、時刻２０（ｓｅｃ）のとき、図１４のステップＳ１０８において、破断判定部５５５は、圧延機３５０とコイラ４５０との間の領域である後方領域６０４に破断部があると判定し、図１５の鋳造機停止処理、及び、図１８の第２破断制御処理が実行されて、その後、図１４の鋳造圧延制御処理が終了する。
したがって、第３動作例では、図１９のステップＳ５０１が実行される前に、図１４の鋳造圧延制御処理が終了するため、鋳造圧延制御処理の中の処理である図１９のステップＳ５０１は実行されない。
なお、鋼板１０が第１中間領域６０２において破断した場合も、制御システム１は、第３動作例と同様の動作をする。
【００９０】
［第４動作例］
次に、制御システム１の第４動作例について説明する。
第４動作例は、推定部５５６が、時刻２０（ｓｅｃ）のとき、誤って第２中間領域６０３において鋼板１０が破断したと推定した場合の制御システム１の動作例である。第４動作例では、実際には鋼板１０は破断していない。
第４動作例での圧延機３５０以外の鋳造圧延設備１００の動作は、定常鋳造状態のときの動作となる。
【００９１】
図３０を参照して、第４動作例での圧延機３５０の状態変化を説明する。図３０は、第４動作例での圧延機押付力の時間変化を表す圧延機押付力グラフを示す図である。
図３０に示すように、図１９のステップＳ５００の処理によって、時刻２０（ｓｅｃ）のとき、圧延機押付力が下がり始めて、２００（ｔｏｎｆ）から１（ｔｏｎｆ）まで弱くなり、圧延機３５０が鋼板１０を軽圧下する状態になる。また、誤検知判定時間である１（ｓｅｃ）が経過した後は、図３０に示すように、圧延機３５０が鋼板１０を軽圧下する状態が解除されて、定常鋳造状態のときの圧延機押付力である２００（ｔｏｎｆ）に戻る。
第４動作例では、第３動作例の場合と異なり、鋼板１０は実際には破断していない。よって、破断判定部５５５は、圧延機３５０とコイラ４５０との間の領域である後方領域６０４に破断部があると判定することはなく、図１４の鋳造圧延制御処理は終了しない。したがって、誤検知判定時間の経過後に、図１９のステップＳ５０２が実行されて、圧延機押付力が２００（ｔｏｎｆ）に戻る。
【００９２】
［効果］
以上説明したように、制御装置５００は、前方領域６０１で鋼板１０が破断したとき、排出時間が経過した後に、一対の鋳造ロール２０１の回転を停止させる制御を行う。よって、鋼板１０が破断した場合でも、湯溜まり２１０が空になってから鋳造ロール２０１が停止するため、湯溜まり２１０の中で溶鋼１１が凝固することがない。したがって、鋳造ロール２０１に接着した鋼材を鋳造ロール２０１から引きはがす作業が不要になる。このため、鋼材を鋳造ロール２０１から引きはがす作業に伴って、鋳造ロールの表面ディンプルが削れる等により鋳造ロール２０１の寿命が短くなることを回避でき、双ロール式連続鋳造機１５０を保護できる。更に、メンテナンス作業の煩雑さを低減させることができる。このように、制御システム１では、鋼板が破断した場合に、双ロール式連続鋳造機を適切に停止できる。
また、制御装置５００は、鋼板１０が、双ロール式連続鋳造機１５０の鋳造ロールギャップより下の第１基準高さに達したとき、前方領域６０１で鋼板１０が破断したと判定する。したがって、制御装置５００は、正確に鋼板１０の破断を判定できる。
【００９３】
また、制御装置５００は、第１基準時間の間、鋼板１０が第１基準高さに達した状態が継続したとき、前方領域６０１で鋼板１０が破断したと判定する。したがって、誤判定のおそれが低減する。
【００９４】
また、制御装置５００は、前方領域６０１で鋼板１０が破断したと判定したとき、ストッパ１６２を制御して、タンディッシュ１６１の注ぎ口を閉じる制御を行う。したがって、前方領域６０１で鋼板１０が破断したとき、湯溜まり２１０への溶鋼１１の注入が停止し、湯溜まり２１０を空にできる。
【００９５】
また、制御装置５００は、昇降ロール４０１の上下方向の位置が第２基準高さ以下のとき、後方領域６０４に鋼板１０の破断部があると判定する。よって、鋼板１０の熱によって破損するおそれがある張力検出器等の計測器を使うことなく、鋼板１０の破断をタイムラグなく正確に検知できる。また、制御装置５００は、後方領域６０４に鋼板１０の破断部があると判定したとき、圧延ロール３５１の回転を停止させて、圧延機３５０による鋼板１０の排出を停止させる制御を行う。また、制御装置５００は、コイラ電動機４５５の回転を停止させて、コイラ４５０による鋼板１０の引き込みを停止する制御を行う。したがって、後方領域６０４に鋼板１０の破断部があるとき、迅速に鋼板１０の搬送を停止させることができる。
【００９６】
また、制御装置５００は、第２基準時間の間、昇降ロール４０１の上下方向の位置が第２基準高さ以下のとき、後方領域６０４に鋼板１０の破断部があると判定する。したがって、誤判定のおそれが低減する。
【００９７】
また、制御装置５００は、後方領域６０４に鋼板１０の破断部があると判定したとき、排出時間が経過した後に、一対の鋳造ロール２０１の回転を停止させる制御を行う。したがって、湯溜まり２１０が空になってから鋳造ロール２０１が停止するため、湯溜まり２１０の中で溶鋼１１が凝固することがない。
【００９８】
また、制御装置５００は、前方領域６０１で鋼板１０が破断したと判定したときや、後方領域６０４に鋼板１０の破断部があると判定したとき、少なくとも一方の圧延ロール３５１が鋼板１０から離間するように、一対の圧延ロール３５１の間の距離を広げる制御を行う。したがって、鋼板１０の搬送が停止したときに、鋳造圧延設備１００から鋼板１０を取り出す等のメンテナンス作業が容易になる。
【００９９】
また、制御装置５００は、第１搬送電動機３０３Ａに流れる電流の変化量、又は、第２搬送電動機３０３Ｂに流れる電流の変化量に基づいて、第１搬送機３００Ａと圧延機３５０との間の領域で鋼板１０が破断したか否かを推定する。そして、制御装置５００は、鋼板１０が破断した推定したとき、鋼板１０が破断したと推定してから誤検知判定時間が経過するまで、圧延機押付力を弱める。よって、実際に鋼板１０が破断していた場合であって、鋼板１０の破断部が圧延ロール３５１を通過して一対の圧延ロール３５１が接触したとしても、圧延機押付力が弱くなっているため、図２を参照して説明したように、圧延機３５０が破損するおそれが低減する。
また、鋼板１０の破断部が圧延ロール３５１を通過すると、通過の直後に、制御装置５００は、ルーパ高さ４１に基づいて、後方領域６０４に鋼板１０の破断部があると判定し、圧延ロール３５１を開放する。よって、一対の圧延ロール３５１の接触を回避できたり、仮に一対の圧延ロール３５１が接触したとしても接触時間を短くできたりできる。したがって、圧延機３５０が破損するおそれが低減する。
【０１００】
また、制御装置５００は、誤検知判定時間が経過した後は、圧延機３５０の圧延機押付力を戻す制御を行う。よって、制御装置５００が誤って鋼板１０が破断したと推定したときは、制御システム１は定常鋳造状態を継続でき、鋼板１０の鋳造、及び、圧延を継続できる。
また、制御装置５００は、誤検知判定時間が経過するまでの間、圧延機押付力を弱めているが、圧延ロール３５１を開放していない。よって、圧延ロール３５１が鋼板１０に接触する状態は継続される。したがって、制御装置５００が誤って鋼板１０が破断したと推定したときに、圧延機３５０の圧延機押付力を戻しても、一度鋼板１０から離れた圧延ロール３５１が再び鋼板１０に接触し、鋼板１０の動きが乱れて、熱せられた鋼板１０が各装置に接触する等の不安定な状態になってしまうことを回避できる。
【０１０１】
また、制御装置５００は、鋼板１０が前方領域６０１で破断したと判定し、鋼板１０の破断部が第１搬送機３００Ａを通過したと判定したとき、第１搬送機３００Ａによる搬送を停止させる制御を行う。また、制御装置５００は、鋼板１０の破断部が第１搬送機３００Ａを通過したと判定してから、ハンチング収束時間が経過した後に、鋼板１０の破断部が第２搬送機３００Ｂを通過したと判定したとき、第２搬送機３００Ｂによる搬送を停止させる制御を行う。ここで、ハンチング収束時間が経過するまでは、鋼板１０の動きが不安定であり、制御装置５００は、誤って、鋼板１０の破断部が第２搬送機３００Ｂを通過したと判定するおそれがある。しかし、制御装置５００は、ハンチング収束時間が経過した後の破断部の通過判定に基づいて、第２搬送機３００Ｂによる搬送を停止させる制御を行う。したがって、制御装置５００が誤って鋼板１０の破断部が第２搬送機３００Ｂを通過したと判定するおそれが低減する。
【０１０２】
また、制御装置５００は、鋼板１０が前方領域６０１で破断したと判定し、かつ、破断部が第２搬送機３００Ｂを通過したと判定したとき、圧延ロール３５１の回転を停止して鋼板１０の排出を停止する制御を行い、更に、コイラ４５０による鋼板１０の巻取りを停止して鋼板１０の引き込みを停止させる制御を行う。よって、制御装置５００は、鋼板１０の破断部が第２搬送機３００Ｂを通過したと判定するまでは、圧延ロール３５１の回転を停止せず、更に、コイラ４５０による鋼板１０の巻取りを停止しない。したがって、鋼板１０が破断しても、コイラ４５０は十分に鋼板１０を巻取ることができる。
【０１０３】
また、制御装置５００は、鋼板１０が前方領域６０１で破断したと判定したときは、鋳造ロール速度、ピンチロール速度、圧延機速度、及び、コイラ速度を遅くする。したがって、破断した鋼板１０が不安定な動きをするおそれが低減し、鋳造圧延設備１００の安全性が確保される。
【０１０４】
［その他の実施形態］
鋳造圧延設備１００は、圧延機３５０を１台備えるが、圧延機３５０は複数台あってもよい。例えば、鋼板１０の搬送経路における第２搬送機３００Ｂとルーパ４００との間に複数台の前記圧延機が配置されてもよい。このとき、第２搬送機３００Ｂは、鋼板１０の搬送経路における双ロール式連続鋳造機１５０に最も近い圧延機３５０に鋼板１０を搬送する。鋼板１０の搬送経路におけるルーパ４００に最も近い圧延機３５０は、鋼板１０をルーパ４００に排出する。これにより、複数の圧延機３５０を使って、圧延機３５０が１台の場合と比べて、圧延の精度を高めたり、鋼板１０がより薄くなるように圧延したりできる。
制御装置５００は、図１４のステップＳ１１４やＳ１１５と同様に、圧延電動機３５４に流れる電流の変化量に基づいて、隣り合う圧延機３５０の間の領域で鋼板１０の破断が生じたか否かを推定する。制御装置５００は、隣り合う圧延機３５０の間の領域で鋼板１０の破断が生じたと推定したとき、図１９の破断推定時制御処理を実行する。破断推定時制御処理で、圧延機３５０の圧延機押付力が弱くなる。よって、実際に鋼板１０が破断していた場合であって、鋼板１０の破断部が圧延ロール３５１を通過して一対の圧延ロール３５１が接触したとしても、圧延機押付力が弱くなっているため、図２を参照して説明したように、圧延機３５０が破損するおそれが低減する。
【０１０５】
鋳造圧延設備１００は、搬送機３００を２台備えるが、搬送機３００は、１台や３台以上であってもよい。
以上、本発明を実施形態と共に説明したが、上記実施形態は本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【符号の説明】
【０１０６】
１  制御システム、１００  鋳造圧延設備、１５０  双ロール式連続鋳造機、３００  搬送機、３５０  圧延機、４００  ルーパ、４５０  コイラ、５００  制御装置
【図１】
2019181511.tif 000003
【図２】
2019181511.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2019181511.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
2019181511.tif 000019
【図１８】
2019181511.tif 000020
【図１９】
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【図２０】
2019181511.tif 000022
【図２１】
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【図２２】
2019181511.tif 000024
【図２３】
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【図２４】
2019181511.tif 000026
【図２５】
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【図２６】
2019181511.tif 000028
【図２７】
2019181511.tif 000029
【図２８】
2019181511.tif 000030
【図２９】
2019181511.tif 000031
【図３０】
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