(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被圧延材を圧延する圧延ラインにおけるプロセス値を第１のプロセス値として測定する第１の測定部と、
前記圧延ラインにおける前記第１のプロセス値と同種のプロセス値を第２のプロセス値として測定する第２の測定部と、
前記第１の測定部の異常を検出する異常検出部と、
前記第１のプロセス値と、前記第２のプロセス値と、前記第１のプロセス値及び前記第２のプロセス値が測定された時点を示す測定時点情報と、前記異常検出部により異常が検出された時点を示す異常検出時点情報と関連付けて、プロセス情報として記憶するプロセス情報記憶部と、
前記プロセス情報に基づいて、前記第２のプロセス値を前記第１のプロセス値に近づけるように補正するための学習項を算出する学習項算出部と、
前記学習項算出部により算出された学習項を記憶する学習項記憶部と、
前記プロセス情報に基づいて、前記第２のプロセス値を前記学習項記憶部により記憶された学習項で補正することにより補正プロセス値を生成する補正部と、
前記プロセス情報に基づいて、前記異常検出部により異常が検出された時点以前における前記第１のプロセス値と、前記異常検出部により異常が検出された時点以降における前記補正プロセス値とを選択する選択部と、
前記選択部により選択されたプロセス値及び補正プロセス値に基づいて、前記圧延ラインの制御を行う機器制御部と、
を備えたことを特徴とする制御装置。
【請求項２】
前記学習項算出部は、
前記プロセス値記憶部に記憶されたプロセス情報に基づいて、前記第１のプロセス値と前記第２のプロセス値との差を算出し、前記算出された差と前記学習項記憶部に記憶された前回の圧延時における前記学習項とに基づいて、指数平滑法により新たな前記学習項を算出し、前記算出された新たな学習項を前記学習項記憶部に記憶させる
ことを特徴とする請求項１記載の制御装置。
【請求項３】
前記異常検出部は、
前記第１のプロセス値の標準偏差を算出し、この標準偏差が所定の範囲を超えた場合又はゼロである場合に、前記第１の測定部に異常が発生したと判定する
ことを特徴とする請求項１記載の制御装置。
【請求項４】
前記学習項算出部は、
前記第１の測定部及び第２の測定部により、互いに前記被圧延材に対する位置関係が略同一の箇所において測定された第１のプロセス値及び第２のプロセス値の差に基づいて、前記第２のプロセス値を前記第１のプロセス値に近づけるように補正するための学習項を算出する
ことを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか１項記載の制御装置。
【請求項５】
被圧延材を圧延する圧延ラインにおけるプロセス値を第１のプロセス値として測定する第１の測定ステップと、
前記圧延ラインにおける前記第１のプロセス値と同種のプロセス値を第２のプロセス値として測定する第２の測定ステップと、
前記第１の測定ステップの異常を検出する異常検出ステップと、
前記第１のプロセス値と、前記第２のプロセス値と、前記第１のプロセス値及び前記第２のプロセス値が測定された時点を示す測定時点情報と、前記異常検出ステップにより異常が検出された時点を示す異常検出時点情報と関連付けて、プロセス情報としてプロセス情報記憶部に記憶させるプロセス情報記憶ステップと、
前記プロセス情報に基づいて、前記第２のプロセス値を前記第１のプロセス値に近づけるように補正するための学習項を算出する学習項算出ステップと、
前記学習項算出ステップにより算出された学習項を学習項記憶部に記憶させる学習項記憶ステップと、
前記プロセス情報に基づいて、前記第２のプロセス値を前記学習項記憶ステップにより記憶された学習項で補正することにより補正プロセス値を生成する補正ステップと、
前記プロセス情報に基づいて、前記異常検出ステップにより異常が検出された時点以前における前記第１のプロセス値と、前記異常検出ステップにより異常が検出された時点以降における前記補正プロセス値とを選択する選択ステップと、
前記選択ステップにより選択されたプロセス値及び補正プロセス値に基づいて、前記圧延ラインの制御を行う機器制御ステップと、
を有することを特徴とする制御方法。
【請求項６】
前記学習項算出ステップは、
前記プロセス値記憶部に記憶されたプロセス情報に基づいて、前記第１のプロセス値と前記第２のプロセス値との差を算出し、前記算出された差と前記学習項記憶部に記憶された前回の圧延時における前記学習項とに基づいて、指数平滑法により新たな前記学習項を算出し、前記算出された新たな学習項を前記学習項記憶部に記憶させる
ことを特徴とする請求項５記載の制御方法。
【請求項７】
前記異常検出ステップは、
前記第１のプロセス値の標準偏差を算出し、この標準偏差が所定の範囲を超えた場合又はゼロである場合に、前記第１の測定部に異常が発生したと判定する
ことを特徴とする請求項５記載の制御方法。
【請求項８】
前記学習項算出ステップは、
前記第１の測定ステップ及び第２の測定ステップにより、互いに前記被圧延材に対する位置関係が略同一の箇所において測定された第１のプロセス値及び第２のプロセス値の差に基づいて、前記第２のプロセス値を前記第１のプロセス値に近づけるように補正するための学習項を算出する
ことを特徴とする請求項５〜７のうちいずれか１項記載の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱間圧延装置を制御する制御装置に係り、特に、２つ以上の測定器を備え、一方の測定器が故障した場合においても適切に運転を継続する制御装置及び制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、鉄鋼をはじめとする圧延製品の品質に対する顧客要求は厳しくなる一方であり、高いレベルでの品質管理が要求されている。例えば、熱間圧延装置では、被圧延材の板厚、板幅、仕上圧延機出側温度、巻取り温度、などの管理項目があり、管理項目の値がそれぞれ所定の管理幅内になるように熱間圧延装置の各機器を制御することが要求される。
【０００３】
例えば、圧延材の板幅は、板幅自体が約600mm〜2,300mmであるのに対して、仕上圧延後の板幅精度は目標値に対して0〜8mm程度の管理幅内であることが要求されている。さらに、この管理幅は、製品として要求される板幅に対して、被圧延材の長手方向（搬送方向）全長で要求される値であり、この区間で目標値に対して管理幅を外れてマイナスの値となると、補正することはできない。
【０００４】
そこで、管理幅から外れないよう高い板幅精度で品質管理するために、スラブサイジングプレスやエッジャなどの幅修正手段を用いて制御する必要がある。エッジャを使用した場合、水平ミルを用いて板厚を薄くすることも引き続いて行われる。この際、エッジャを使用した際のドッグボーンと呼ばれる幅方向端部の局所変形部およびこの部分の水平ミル圧下による幅方向変形や水平ミルによる幅拡がりが発生する。また、圧延中の温度変化により被圧延材の変形しやすさ、即ち変形抵抗も変化する。そのため、エッジャおよび水平ミルによる板幅変化量を、計算モデルを用いて正確に算出することは非常に困難であった。そこで、熱間圧延装置（圧延ライン）上の主要な管理点にて、板幅を測定する幅測定器を設け、この幅測定器により測定された板幅を用いて精度管理及び計算モデルの学習を行う場合が多い。
【０００５】
特許文献１には、圧延材の巻取機前に配した幅測定器による測定幅と予め定めた巻取機前幅目標値との幅偏差と、仕上圧延機出側に配した幅測定器による測定幅と予め定めた熱間仕上圧延機出側幅目標値との幅偏差とが等しくなるように仕上圧延機出側幅目標値を修正する板幅制御方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３３４１６２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
これまでは測定器はメンテナンスが必要なことから、圧延ライン上の同一箇所に複数台設置されることは、測定器自体が安価な場合を除いて、あまり行われて来なかった。しかし近年、複数の測定器が設けられ、これらの測定器を切り替えて用いることができる場合が出てきた。
【０００８】
例えば、CCDカメラによりエッジを検出して板幅を測定する幅測定器や、Ｘ線ディテクタを板幅方向に多数配置してＸ線透過量からエッジ検出を行う幅測定器など複数の測定方式の幅測定器が設けられ、これらを切り替えて用いられる場合がある。しかしながら、幅測定器の測定方式の違いによって、測定された板幅値が異なる場合がある。
【０００９】
また、ライン構成によっては、例えば仕上圧延機出側など同一又は近接する品質管理ポイントに同一の測定方式の幅測定器が複数配置される場合もある。例えば、常用系（メイン）として用いられる第１の幅測定器と、非常用系（バックアップ）として用いられる第２の幅測定器とを備え、第１の幅測定器が故障した場合に、第２の幅測定器に切り替えることにより幅測定を継続するものもある。
【００１０】
しかしながら、同一の測定方式の測定器である第１の幅測定器と第２の幅測定器とが、被圧延材の同一の測定対象点を測定した場合においても、測定値が異なる場合がある。これは、測定点が若干ずれてしまい、結果的に測定点が異なること、及び測定器自体に個体差があること、などに起因すると考えられている。これらを機差と呼ぶ。この機差があると、第１の幅測定器が故障した場合に、第２の幅測定器に切り替えたとしても、測定値が異なることが考えられる。これにより、測定値が突然変化するので、熱間圧延装置の制御に影響を及ぼし、結果的に製品の品質が変動する。
【００１１】
同様に、特許文献１に記載の板幅制御方法を用いても、幅測定器を切り替えて用いる場合、切り替えたときに測定値が突然変化するので、熱間圧延装置の制御に影響を及ぼし、結果として製品の品質が変動する。
【００１２】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、一方の測定器から他方の測定器へ切り替えられた場合においても、測定値を突然変化させることなく熱間圧延装置の制御を適切に継続する制御装置及び制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するため、本発明に係る制御装置の第１の特徴は、被圧延材を圧延する圧延ラインにおけるプロセス値を第１のプロセス値として測定する第１の測定部と、前記圧延ラインにおける前記第１のプロセス値と同種のプロセス値を第２のプロセス値として測定する第２の測定部と、前記第１の測定部の異常を検出する異常検出部と、前記第１のプロセス値と、前記第２のプロセス値と、前記第１のプロセス値及び前記第２のプロセス値が測定された時点を示す測定時点情報と、前記異常検出部により異常が検出された時点を示す異常検出時点情報と関連付けて、プロセス情報として記憶するプロセス情報記憶部と、前記プロセス情報に基づいて、前記第２のプロセス値を前記第１のプロセス値に近づけるように補正するための学習項を算出する学習項算出部と、前記学習項算出部により算出された学習項を記憶する学習項記憶部と、前記プロセス情報に基づいて、前記第２のプロセス値を前記学習項記憶部により記憶された学習項で補正することにより補正プロセス値を生成する補正部と、前記プロセス情報に基づいて、前記異常検出部により異常が検出された時点以前における前記第１のプロセス値と、前記異常検出部により異常が検出された時点以降における前記補正プロセス値とを選択する選択部と、前記選択部により選択されたプロセス値及び補正プロセス値に基づいて、前記圧延ラインの制御を行う機器制御部とを備えたことにある。
【００１４】
上記目的を達成するため、本発明に係る制御装置の第２の特徴は、前記学習項算出部は、前記プロセス値記憶部に記憶されたプロセス情報に基づいて、前記第１のプロセス値と前記第２のプロセス値との差を算出し、前記算出された差と前記学習項記憶部に記憶された前回の圧延時における前記学習項とに基づいて、指数平滑法により新たな前記学習項を算出し、前記算出された新たな学習項を前記学習項記憶部に記憶させることにある。
【００１５】
上記目的を達成するため、本発明に係る制御装置の第３の特徴は、前記異常検出部は、前記第１のプロセス値の標準偏差を算出し、この標準偏差が所定の範囲を超えた場合又はゼロである場合に、前記第１の測定部に異常が発生したと判定することにある。
【００１６】
上記目的を達成するため、本発明に係る制御装置の第４の特徴は、前記学習項算出部は、前記第１の測定部及び第２の測定部により、互いに前記被圧延材に対する位置関係が略同一の箇所において測定された第１のプロセス値及び第２のプロセス値の差に基づいて、前記第２のプロセス値を前記第１のプロセス値に近づけるように補正するための学習項を算出することにある。
【００１７】
上記目的を達成するため、本発明に係る制御方法の第１の特徴は、被圧延材を圧延する圧延ラインにおけるプロセス値を第１のプロセス値として測定する第１の測定ステップと、前記圧延ラインにおける前記第１のプロセス値と同種のプロセス値を第２のプロセス値として測定する第２の測定ステップと、前記第１の測定ステップの異常を検出する異常検出ステップと、前記第１のプロセス値と、前記第２のプロセス値と、前記第１のプロセス値及び前記第２のプロセス値が測定された時点を示す測定時点情報と、前記異常検出ステップにより異常が検出された時点を示す異常検出時点情報と関連付けて、プロセス情報としてプロセス情報記憶部に記憶させるプロセス情報記憶ステップと、前記プロセス情報に基づいて、前記第２のプロセス値を前記第１のプロセス値に近づけるように補正するための学習項を算出する学習項算出ステップと、前記学習項算出ステップにより算出された学習項を学習項記憶部に記憶させる学習項記憶ステップと、前記プロセス情報に基づいて、前記第２のプロセス値を前記学習項記憶ステップにより記憶された学習項で補正することにより補正プロセス値を生成する補正ステップと、前記プロセス情報に基づいて、前記異常検出ステップにより異常が検出された時点以前における前記第１のプロセス値と、前記異常検出ステップにより異常が検出された時点以降における前記補正プロセス値とを選択する選択ステップと、前記選択ステップにより選択されたプロセス値及び補正プロセス値に基づいて、前記圧延ラインの制御を行う機器制御ステップと、を有することにある。
【００１８】
上記目的を達成するため、本発明に係る制御方法の第２の特徴は、前記学習項算出ステップは、前記プロセス値記憶部に記憶されたプロセス情報に基づいて、前記第１のプロセス値と前記第２のプロセス値との差を算出し、前記算出された差と前記学習項記憶部に記憶された前回の圧延時における前記学習項とに基づいて、指数平滑法により新たな前記学習項を算出し、前記算出された新たな学習項を前記学習項記憶部に記憶させることにある。
【００１９】
上記目的を達成するため、本発明に係る制御方法の第３の特徴は、前記異常検出ステップは、前記第１のプロセス値の標準偏差を算出し、この標準偏差が所定の範囲を超えた場合又はゼロである場合に、前記第１の測定部に異常が発生したと判定することにある。
【００２０】
上記目的を達成するため、本発明に係る制御方法の第４の特徴は、前記学習項算出ステップは、前記第１の測定ステップ及び第２の測定ステップにより、互いに前記被圧延材に対する位置関係が略同一の箇所において測定された第１のプロセス値及び第２のプロセス値の差に基づいて、前記第２のプロセス値を前記第１のプロセス値に近づけるように補正するための学習項を算出することにある。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の制御装置及び制御方法によれば、一方の測定器から他方の測定器へ切り替えられた場合においても、測定値を突然変化させることなく熱間圧延装置の制御を適切に継続することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る一実施形態に係る制御装置により制御される熱間圧延装置の構成を示した構成図である。
【図２】本発明に係る一実施形態に係る制御装置の機能構成を示した構成図である。
【図３】本発明に係る一実施形態に係る制御装置が備えるプロセス情報記憶部に記憶されたプロセス情報の一例を示した図である。
【図４】本発明に係る一実施形態に係る制御装置が備える学習項記憶部に記憶された学習項の一例を示した図である。
【図５】本発明に係る一実施形態に係る制御装置の処理手順を示したフローチャートである。
【図６】本発明に係る一実施形態に係る制御装置において、プロセス情報記憶部に記憶されたプロセス情報と、実績補正プロセス情報記憶部に記憶された実績補正プロセス情報とを説明した図である。
【図７】本発明に係る一実施形態に係る制御装置により制御される、２つの温度計が備えられた熱間圧延装置を模式的に示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明に係る一実施形態に係る制御装置の構成について説明する。
【００２４】
≪熱間圧延装置の構成≫
図１は、本発明に係る一実施形態に係る制御装置により制御される熱間圧延装置の構成を示した構成図である。図１中の矢印は、熱間圧延装置（熱間圧延ライン）において圧延される被圧延材２００が搬送される搬送方向を示している。一般的に、被圧延材２００は、熱間圧延装置において圧延される過程において、スラブ、バー、コイルとも呼ばれるが、ここでは、被圧延材２００という呼称で統一するものとする。
【００２５】
図１に示すように、熱間圧延装置１００は、加熱炉１０１と、プライマリデスケーラ１０３と、粗エッジャ１０５と、粗圧延機１０７と、粗出側板幅計１０９と、粗出側温度計１１１と、仕上入側温度計１１３と、クロップシャー１１５と、セカンダリデスケーラ１１７と、仕上圧延機１１９と、仕上出側板厚計１２１と、マルチゲージ１２３と、仕上出側温度計１２５と、平坦度計１２７と、ランアウトラミナースプレー冷却部１２９と、コイラ入側温度計１３１と、コイラ入側板幅計１３３と、コイラ１３５とを備える。
【００２６】
加熱炉１０１は、被圧延材２００を加熱するための炉である。
【００２７】
プライマリデスケーラ１０３は、加熱炉１０１の加熱により被圧延材２００表面に形成された酸化膜を、被圧延材２００の上下方向から高圧水を噴射することにより除去する。
【００２８】
粗エッジャ１０５は、熱間圧延ライン上面方向から見て、被圧延材２００の幅方向の圧延を行う。
【００２９】
粗圧延機１０７は、単数又は複数スタンドを備え、被圧延材２００の上下方向の圧延を行う。また、粗圧延機１０７は、温度低下防止等の観点から、ライン長を短くする必要があり、さらに複数パス（搬送方向に対する往復運動）による圧延が必要であることから、可逆式圧延機を含んで構成される場合が多い。また、粗圧延機１０７は、半製品である被圧延材２００に高圧水を噴射し、表面の酸化膜を除去するためのデスケーラを備えている。圧延は、高温で行われるため、酸化膜が形成されやすく、このような酸化膜を除去するための装置を適宜用いる必要がある。
【００３０】
粗出側板幅計１０９は、圧延中の半製品である被圧延材２００の板幅を測定する。
【００３１】
粗出側温度計１１１は、圧延中の半製品である被圧延材２００の表面温度を測定する。
【００３２】
仕上入側温度計１１３は、粗圧延機１０７と仕上圧延機１１９の間の距離が長いため、仕上圧延機１１９の入口における被圧延材２００の表面温度を測定する。
【００３３】
クロップシャー１１５は、被圧延材２００の先尾端部を切断する。
【００３４】
セカンダリデスケーラ１１７は、粗圧延機１０７と仕上圧延機１１９の間の距離が長いため、仕上圧延機１１９の入口に設けられ、仕上圧延後の被圧延材２００の表面性状を良くするため、粗圧延された被圧延材２００表面に形成される酸化膜を、被圧延材２００の上下方向から高圧水を噴射することにより除去する。
【００３５】
仕上圧延機１１９は、スタンドと呼ばれる圧延ロールが複数列設置されたタンデム式が採用されており、複数の圧延ロールで上下方向に圧延することにより、目標板厚の被圧延材２００を得ることができる。この仕上圧延機１１９のスタンドおよびスタンド間には、酸化膜形成を抑制するため、及び温度制御を行うために、スプレーが備えられている。
【００３６】
仕上出側板厚計１２１は、仕上圧延機１１９により圧延された被圧延材２００の板厚を測定する。被圧延材２００の板厚を目標範囲内に制御するために、この仕上出側板厚計１２１により測定された板厚の値をプロセス値として仕上圧延機１１９の圧下位置のフィードバック制御に用いられる。
【００３７】
Ｘ線測定器の一種であるマルチゲージ( Multi-Channel Gauge)１２３は、Ｘ線の検出器を被圧延材２００の幅方向に並べた形態をしており、幅方向における板厚分布が測定できることから、板厚、クラウン、板幅など複数の種類のプロセス値を１台で測定できる複合型測定器である。
【００３８】
仕上出側温度計１２５は、仕上圧延機１１９による圧延後の被圧延材２００の表面温度を測定する。被圧延材２００の温度は、製品の金属組織の形成や材質と密接に関連しており、適切な温度に管理される必要がある。
【００３９】
平坦度計１２７は、仕上圧延機１１９による圧延後の被圧延材２００の平坦度を測定する。また、平坦度計１２７は、複数のＣＣＤカメラを備えており、被圧延材２００の板幅を測定することも可能である。平坦度計１２７はマルチゲージ１２３より測定精度が高いので、仕上圧延機１１９出側の板幅値としては、平坦度計１２７により測定された板幅値が用いられる場合が多い。
【００４０】
ランアウトラミナースプレー冷却部１２９は、被圧延材２００の温度を制御するために、冷却水により被圧延材２００を冷却する装置である。これらには、通常のランナウトテーブル冷却装置に加えて、前後に強制冷却装置が備えられることもある。
【００４１】
コイラ入側温度計１３１は、ランアウトラミナースプレー冷却部１２９により冷却された被圧延材２００の表面温度を測定する。被圧延材２００の温度は、圧延製品の金属組織の形成や材質と密接に関連しており、適切な温度に管理される必要がある。
【００４２】
コイラ入側板幅計１３３は、ランアウトラミナースプレー冷却部１２９により冷却された被圧延材２００の板幅を測定する。通常の圧延では、オーステナイト域まで加熱された被圧延材２００は、ランアウトラミナースプレー冷却部１２９においてフェライトやパーライトなどの組織に変態するため変態後の板幅を測定する。また、仕上圧延機１１９出側で約860℃前後、コイラ１３５入側で約600℃前後であることから、より室温に近い状態で測定することにより、線膨張による室温との誤差がより少ない状態で板幅を測定することができる。
【００４３】
コイラ１３５は、被圧延材２００を搬送するために巻き取る。
【００４４】
≪制御装置１の機能構成≫
図２は、本発明に係る一実施形態に係る制御装置１の機能構成を示した構成図である。なお、図２では、マルチゲージ１２３を第１の測定部とし、平坦度計１２７を第２の測定部とした場合を例に挙げて説明する。
【００４５】
図２に示すように、本発明に係る一実施形態に係る制御装置１は、プロセス情報記憶部２と、学習項記憶部３と、制御部４と、実績補正プロセス情報記憶部５とを備えており、上述したマルチゲージ１２３により測定された板幅値が供給されると共に、平坦度計１２７により測定された板幅値が供給される。
【００４６】
プロセス情報記憶部２は、マルチゲージ１２３により測定された第１のプロセス値である板幅値と、平坦度計１２７により測定された第２プロセス値である板幅値と、これらの板幅値を測定した時点を示す測定時点情報と、後述する異常検出部１２により異常が検出された時点を示す異常検出時点情報と関連付けて、プロセス情報として記憶する。
【００４７】
図３は、本発明に係る一実施形態に係る制御装置１が備えるプロセス情報記憶部２に記憶されたプロセス情報の一例を示した図である。
【００４８】
図３に示すように、測定時刻ｔ（符号２０１）毎に、マルチゲージ１２３により測定された第１のプロセス値である板幅値（符号２０２）と、平坦度計１２７により測定された第２のプロセス値である板幅値（符号２０３）と、後述する異常検出部１２により異常が検出されたか否かを示すエラーコード（異常検出時点情報）（符号２０４）とが関連付けられて、プロセス情報として記憶されている。ここでは、エラーコード（異常検出時点情報）が“１”の場合、異常検出部１２により異常が検出されたことを示し、“０”の場合、異常検出部１２により異常が検出されていないことを示している。
【００４９】
学習項記憶部３は、後述する学習項算出部１３により算出された学習項を記憶する。
【００５０】
図４は、本発明に係る一実施形態に係る制御装置１が備える学習項記憶部３に記憶された学習項の一例を示した図である。
【００５１】
図４に示すように、学習項記憶部３には、鋼種Ａ〜鋼種Ｃ毎に、学習項テーブル３００〜５００が記憶されている。
【００５２】
学習項テーブル３００〜５００は、それぞれ、目標板幅Ｘ（１）・・・Ｘ（ｍ）、及び目標板厚Ｙ（１）・・・Ｙ（ｎ）に対応する学習項Ｚが記憶されている。例えば、鋼種Ａの学習項テーブル３００では、目標板幅Ｘ（ｍ）及び目標板厚Ｙ（１）に対応する学習項として、学習項ＺＡ（ｍ）１が記憶されている。
【００５３】
実績補正プロセス情報記憶部５は、プロセス情報に、異常検出部１２により異常が検出されたことを示すエラーコードが含まれていない場合、マルチゲージ１２３により測定された板幅値を実績補正プロセス情報として記憶し、異常検出部１２により異常が検出されたことを示すエラーコードが含まれている場合、異常検出部１２により異常が検出された時点以前におけるマルチゲージ１２３により測定された板幅値と、異常検出部１２により異常が検出された時点以降における後述する補正部１４により生成された補正板幅値とを選択し、実績補正プロセス情報として記憶する。
【００５４】
制御部４は、制御装置１の中枢的な制御を行う。また、制御部４は、プロセス情報記憶制御部１１と、異常検出部１２と、学習項算出部１３と、補正部１４と、選択部１５と、機器制御部１６とを備える。
【００５５】
プロセス情報記憶制御部１１は、第１のプロセス値と、第２のプロセス値と、第１のプロセス値及び第２のプロセス値が測定された時点を示す測定時点情報と、異常検出部１２により異常が検出された時点を示す異常検出時点情報と関連付けて、プロセス情報としてプロセス情報記憶部２に記憶させる。
【００５６】
異常検出部１２は、マルチゲージ１２３（第１の測定部）の異常を検出する。具体的には、異常検出部１２は、被圧延材２００の１本分の定時間または定長プロセス値の標準偏差を算出し、この標準偏差がある値よりも大きい、又はゼロである場合、マルチゲージ１２３（第１の測定部）に異常が発生したと判定する。
【００５７】
学習項算出部１３は、プロセス情報に基づいて、第２のプロセス値を第１のプロセス値に近づけるように補正するための学習項を算出する。
【００５８】
補正部１４は、プロセス情報に基づいて、第２のプロセス値を学習項記憶部３により記憶された学習項Ｚで補正することにより補正板幅値（補正プロセス値）を生成する。
【００５９】
選択部１５は、プロセス情報に基づいて、異常検出部１２により異常が検出されたことを示すエラーコードが含まれていない場合、マルチゲージ１２３により測定された板幅値を選択し、異常検出部１２により異常が検出されたことを示すエラーコードが含まれている場合、異常検出部１２により異常が検出された時点以前における第１のプロセス値と、異常検出部１２により異常が検出された時点以降における後述する補正部１４により生成された補正板幅値（補正プロセス値）とを選択する。
【００６０】
機器制御部１６は、外部から供給された目標板幅、目標板厚、鋼種等の設定条件、選択部１５により選択されたプロセス値及び補正プロセス値に基づいて、圧延ラインの制御を行う。具体的には、加熱炉１０１と、プライマリデスケーラ１０３と、粗エッジャ１０５と、粗圧延機１０７と、クロップシャー１１５と、セカンダリデスケーラ１１７と、仕上圧延機１１９と、ランアウトラミナースプレー冷却部１２９と、コイラ１３５とを制御する。
【００６１】
また、機器制御部１６は、次に圧延する被圧延材２００の設定を高精度にするための設定計算、例えば板幅であれば被圧延材２００の圧延後の板幅と板幅目標値との幅偏差量を少なくするため、被圧延材２００毎に板幅実績値と板幅目標値とを比較することにより、設定計算学習機能である板幅学習を実施する。
【００６２】
この設定計算学習機能では通常、圧延後にモデル計算による計算値と、実測値とを比較して、モデル計算誤差の吸収を行う。この設定計算学習機能については、「板圧延の理論と実際」（社団法人  日本鉄鋼協会：1984）のp.291に記載されている。
【００６３】
また、機器制御部１６は、異常検出部１２により異常が検出された場合、第１のプロセス値である板幅値の代わりに、平坦度計１２７により測定された第２プロセス値である板幅値を用いて、フィードバック制御を行うようにしてもよい。
【００６４】
≪制御装置１の作用≫
図５は、本発明に係る一実施形態に係る制御装置１の処理手順を示したフローチャートである。なお、図５では、マルチゲージ１２３を第１の測定部とし、平坦度計１２７を第２の測定部とした場合を例に挙げて説明する。
【００６５】
図５に示すように、制御部４の学習項算出部１３は、被圧延材２００の圧延が完了したか否かを判定する（ステップＳ１０１）。具体的には、機器制御部１６が、１本分の被圧延材２００が、熱間圧延装置１００に備えられた加熱炉１０１から順次供給され、コイラ１３５により巻き取られると、被圧延材２００の圧延が完了したと判定する。
【００６６】
ステップＳ１０１において、被圧延材２００の圧延が完了したと判定された場合（ＹＥＳの場合）、学習項算出部１３は、プロセス情報記憶部２に記憶されたプロセス情報を読み出す（ステップＳ１０３）。
【００６７】
次に、学習項算出部１３は、測定値の差を算出する（ステップＳ１０５）。具体的には、学習項算出部１３は、ステップＳ１０３において読み出されたプロセス情報に基づいて、任意の時点におけるマルチゲージ１２３により測定された板幅値Ｂ１（第１のプロセス値）と平坦度計１２７により測定された板幅値Ｂ２（第２のプロセス値）とを算出し、下記の（式１）を用いて差δを算出する。
【００６８】
0005647917.tif 000002
次に、学習項算出部１３は、学習項Ｚを算出する（ステップＳ１０７）。具体的には、学習項算出部１３は、ステップＳ１０１において圧延が完了した被圧延材２００の鋼種、目標板厚Ｘ、及び目標板厚Ｙに対応する学習項を、前回の圧延時に算出された学習項Ｚｎ−１として学習項記憶部３から抽出する。そして、学習項算出部１３は、ステップＳ１０５において算出された差δと、下記の式２とを用いて、指数平滑法により前回の圧延時に算出された学習項Ｚを平滑化することにより新たな学習項Ｚｎを算出する。なお、式２では、Ｚｎ−１を前回の圧延時に算出された学習項とし、Ｚｎを今回の圧延時に算出する学習項として表記している。
【００６９】
0005647917.tif 000003
ここで、βは、学習ゲインであり０〜１．０の範囲である。この学習ゲインβは、１．０に近いほど学習速度が速くなるが異常値の影響を受けやすくなり、通常は０．３〜０．４程度にすることが多い。
【００７０】
そして、学習項算出部１３は、算出された学習項Ｚを学習項記憶部３に記憶する（ステップＳ１０９）。具体的には、学習項算出部１３は、学習項記憶部３に記憶された学習項テーブルにおいて、ステップＳ１０１において圧延が完了した被圧延材２００の鋼種、目標板厚Ｘ、及び目標板厚Ｙに対応する学習項Ｚｎ−１を、ステップＳ１０７において算出された学習項Ｚｎで上書きする。
【００７１】
次に、制御部４の補正部１４は、補正プロセス値を生成する（ステップＳ１１１）。具体的には、補正部１４は、プロセス情報記憶部２に記憶されたプロセス情報に基づいて、下記の式３を用いて、平坦度計１２７により測定された板幅値Ｂ２を学習項記憶部３により記憶された学習項Ｚで補正することにより補正プロセス値である補正板幅値Ｂ２ＣＯＭＰを生成する。
【００７２】
0005647917.tif 000004
次に、制御部４の選択部１５は、ステップＳ１０１において圧延完了した被圧延材２００の圧延中に、マルチゲージ１２３（第１の測定部）に異常があったか否かを判定する（ステップＳ１１３）具体的には、選択部１５は、プロセス情報記憶部２に記憶された、ステップＳ１０１において圧延完了した被圧延材２００に対応するプロセス情報に含まれるエラーコード（異常検出時点情報）に“１”を示しているデータが存在する場合、マルチゲージ１２３に異常があったと判定する。
【００７３】
ステップＳ１１３において、マルチゲージ１２３に異常がなかったと判定された場合（ＮＯの場合）、選択部１５は、マルチゲージ１２３（第１の測定部）により測定された板幅値を選択する。具体的には、選択部１５は、プロセス情報記憶部２に記憶された、ステップＳ１０１において圧延完了した被圧延材２００に対応するプロセス情報の中から、マルチゲージ１２３により測定された板幅値を選択する（ステップＳ１１５）。
【００７４】
一方、ステップＳ１１３において、マルチゲージ１２３（第１の測定部）に異常があったと判定された場合（ＹＥＳの場合）、選択部１５は、異常が検出された時点以前におけるマルチゲージ１２３により測定された板幅値と、異常が検出された時点以降における補正部１４により生成された補正板幅値とを選択する（ステップＳ１１７）。
【００７５】
例えば、図３の例において、時刻ｔ２０１が、“００：１０：１０”の時点において、エラーコード２０４の値が“０”から“１”になったとすると、選択部１５は、時刻ｔ２０１が、“００：１０：００”の時点までのマルチゲージ１２３により測定された板幅値２０２を選択すると共に、時刻ｔ２０１が、“００：１０：１０”の時点以降における補正部１４により生成された補正板幅値とを選択する。
【００７６】
次に、選択部１５は、ステップＳ１１５において選択されたマルチゲージ１２３により測定された板幅値、又はステップＳ１１７において選択された異常が検出された時点以前におけるマルチゲージ１２３により測定された板幅値及び異常が検出された時点以降における補正部１４により生成された補正板幅値を、実績補正プロセス情報として実績補正プロセス情報記憶部５に記憶する（ステップＳ１１９）。
【００７７】
図６は、本発明に係る一実施形態に係る制御装置１において、プロセス情報記憶部２に記憶されたプロセス情報と、実績補正プロセス情報記憶部５に記憶された実績補正プロセス情報とを説明した図である。
【００７８】
図６に示す６０１は、マルチゲージ１２３により測定された板幅値を示しており、６０２は、平坦度計１２７により測定された板幅値を示しており、６０３は、補正部１４により生成された補正板幅値を示している。
【００７９】
図６に示すように、任意の時点であるｔ１時点におけるマルチゲージ１２３及び平坦度計１２７それぞれ測定された板幅値の差に基づいて、平坦度計１２７により測定された板幅値を補正するための学習項Ｚが算出される。
【００８０】
そして、ｔ２時点において、マルチゲージ１２３により測定された板幅値が一定値となっているので、標準偏差がゼロであると判定し、ｔ２時点以降マルチゲージ１２３に異常があったと判定される。そのため、制御部４の選択部１５は、異常検出部１２により異常が検出されたｔ２時点以前におけるマルチゲージ１２３により測定された板幅値６０１と、異常検出部１２により異常が検出されたｔ２時点以降における補正部１４により生成された補正板幅値６０３とを選択し、実績補正プロセス情報として実績補正プロセス情報記憶部５に記憶させる。
【００８１】
これにより、マルチゲージ１２３に異常が発生した場合においても、測定値を突然変化させることなく記憶することができる。
【００８２】
以上のように、本発明に係る一実施形態に係る制御装置１によれば、被圧延材２００を圧延する圧延ライン（熱間圧延装置）における板幅値（プロセス値）を第１のプロセス値として測定するマルチゲージ１２３（第１の測定部）と、圧延ライン（熱間圧延装置）における第１のプロセス値と同種のプロセス値である板幅値を第２のプロセス値として測定する平坦度計１２７（第２の測定部）と、マルチゲージ１２３（第１の測定部）の異常を検出する異常検出部１２と、第１のプロセス値と、第２のプロセス値と、第１のプロセス値及び第２のプロセス値が測定された時点を示す測定時点情報と、異常検出部１２により異常が検出された時点を示す異常検出時点情報と関連付けて、プロセス情報として記憶するプロセス情報記憶部２と、プロセス情報に基づいて、第２のプロセス値を第１のプロセス値に近づけるように補正するための学習項を算出する学習項算出部１３と、学習項算出部１３により算出された学習項Ｚを記憶する学習項記憶部３と、プロセス情報に基づいて、第２のプロセス値を学習項記憶部３により記憶された学習項Ｚで補正することにより補正板幅値（補正プロセス値）を生成する補正部１４と、プロセス情報に基づいて、異常検出部１２により異常が検出された時点以前における第１のプロセス値と、異常検出部１２により異常が検出された時点以降における補正板幅値（補正プロセス値）とを選択する選択部１５と、選択部１５により選択されたプロセス値及び補正プロセス値に基づいて、圧延ラインの制御を行う機器制御部１６とを備えるので、マルチゲージ１２３（第１の測定部）に異常が発生した場合においても、測定値を突然変化させることなく熱間圧延装置１００の制御を適切に継続する
なお、本発明に係る一実施形態に係る制御装置１では、指数平滑法により新たな学習項Ｚを算出したが、これに限らない。
【００８３】
例えば、目標板厚、目標板幅、合金種などを層別キーとする層別学習法や，同種類の測定値と差δを教示データとするニューラルネットによる学習法を用いることができる。
【００８４】
また、本発明に係る一実施形態に係る制御装置１では、マルチゲージ１２３を第１の測定部とし、平坦度計１２７を第２の測定部としたがこれに限らない。
【００８５】
例えば、平坦度計１２７を第１の測定部とし、マルチゲージ１２３を第２の測定部としてもよいし、平坦度計１２７を第１の測定部とし、コイラ入側板幅計１３３を第２の測定部としてもよい。
【００８６】
さらに、測定するプロセス値は板幅には限らず、粗出側温度計１１１、仕上入側温度計１１３、仕上出側温度計１２５、又はコイラ入側温度計１３１により測定された温度をプロセス値としてもよいし、仕上出側板厚計１２１により測定された板厚値をプロセス値としてもよい。
【００８７】
即ち、第１の測定部と第２の測定部とは、熱間圧延装置１００（圧延ライン）上に設けられ、同種のプロセス値を測定する測定器であればよい。
【００８８】
また、本発明に係る一実施形態に係る制御装置１では、任意の時点におけるマルチゲージ１２３及び平坦度計１２７それぞれ測定された板幅値の差を算出したが、これに限らない。
【００８９】
例えば、マルチゲージ１２３により測定された板幅値の平均と平坦度計１２７により測定された板幅値の平均との差を算出するようにしてもよい。さらに、２つの温度計を備え、被圧延材２００に対する位置関係が略同一の箇所における２つの温度計それぞれ測定された温度の差を算出するようにしてもよい。
【００９０】
図７は、２つの温度計が備えられた熱間圧延装置を模式的に示した図である。
【００９１】
図７に示すように、第１の仕上出側温度計１４０と第２の仕上出側温度計１４１とが備えられている。
【００９２】
そして、学習項算出部１７は、第１の仕上出側温度計１４０及び第２の仕上出側温度計１４１により被圧延材２００に対する位置関係が略同一の箇所において測定したそれぞれの温度に基づいて、差を算出する。例えば、学習項算出部１７は、圧延材２００の搬送速度に基づいて、被圧延材２００の先端から被圧延材２００上の所定距離Ｓだけ離れた地点における温度に基づいて差を算出する。
【００９３】
そして、学習項算出部１３は、算出された差に基づいて、第２の仕上出側温度計１４１により測定された温度を補正するための学習項Ｚを算出するようにしてもよい。
【００９４】
また、本発明に係る一実施形態に係る制御装置１では、マルチゲージ１２３及び平坦度計１２７それぞれ測定された板幅値の差を算出したが、これに限らず、比を算出するようにしてもよい。具体的には、学習項算出部１３は、マルチゲージ１２３により測定された板幅値Ｂ１と平坦度計１２７により測定された板幅値Ｂ２とに基づいて、下記の（式４）を用いて比φを算出する。
【００９５】
0005647917.tif 000005
そして、学習項算出部１３は、比φを算出した場合、学習項算出部１３は、算出された比φを、下記の式５を用いて、指数平滑法により前回の圧延時に算出された学習項Ｚを平滑化することにより新たな学習項Ｚｎを算出する。なお、式５では、Ｚｎ−１を前回の圧延時に算出された学習項とし、Ｚｎを今回の圧延時に算出する学習項として表記している。
【００９６】
0005647917.tif 000006
さらに、制御部４の補正部１４は、プロセス情報記憶部２に記憶されたプロセス情報に基づいて、下記の式６を用いて、平坦度計１２７により測定された板幅値Ｂ２を学習項記憶部３により記憶された学習項Ｚで補正することにより補正プロセス値である補正板幅値Ｂ２ＣＯＭＰを生成する。
【００９７】
0005647917.tif 000007
【産業上の利用可能性】
【００９８】
以上のように、本発明に係る制御装置及び制御方法は、被圧延材を圧延する熱間圧延装置を制御する制御装置及び制御方法に利用できる。
【符号の説明】
【００９９】
１…制御装置
２…プロセス情報記憶部
３…学習項記憶部
４…制御部
５…実績補正プロセス情報記憶部
１１…プロセス情報記憶制御部
１２…異常検出部
１３…学習項算出部
１４…補正部
１５…選択部
１６…機器制御部
１７…学習項算出部
１００…熱間圧延装置
１０１…加熱炉
１０３…プライマリデスケーラ
１０５…粗エッジャ
１０７…粗圧延機
１０９…粗出側板幅計
１１１…粗出側温度計
１１３…仕上入側温度計
１１５…クロップシャー
１１７…セカンダリデスケーラ
１１９…仕上圧延機
１２１…仕上出側板厚計
１２３…マルチゲージ
１２５…仕上出側温度計
１２７…平坦度計
１２９…ランアウトラミナースプレー冷却部
１３１…コイラ入側温度計
１３３…コイラ入側板幅計
１３５…コイラ
１４０…第１の仕上出側温度計
１４１…第２の仕上出側温度計
【図１】
0005647917.tif 000008
【図２】
0005647917.tif 000009
【図３】
0005647917.tif 000010
【図４】
0005647917.tif 000011
【図５】
0005647917.tif 000012
【図６】
0005647917.tif 000013
【図７】
0005647917.tif 000014