(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被圧延材を圧延する複数の圧延スタンドを備える圧延機の出側温度制御システムであって、
前記複数の圧延スタンドの少なくとも１つの圧延スタンド間に設けられた冷却装置と、
前記冷却装置を制御する冷却装置制御部と、を備え、
前記冷却装置は、
前記被圧延材に冷却液を噴射するためのスプレーノズルと、
前記スプレーノズルに冷却液を供給する冷却液通路と、
前記スプレーノズルの上流の前記冷却液通路に設けられ、開閉状態を変更可能な第１バルブと、
前記第１バルブの開閉状態を制御する第１バルブ制御部と、
前記第１バルブの上流の前記冷却液通路に設けられ、バルブ開度を変更可能な第２バルブと、
前記第２バルブの上流の前記冷却液通路を流れる冷却液の流量を検出する流量検出器と、
前記流量検出器により検出された流量実績値が流量目標値に一致するように、前記第２バルブのバルブ開度を制御する第２バルブ制御部と、を備え、
前記冷却装置制御部は、
前記被圧延材が前記圧延機に到達する前に、前記第１バルブを開状態、かつ前記流量目標値を０にして前記第２バルブを閉状態に制御する残冷却液排出部と、
前記残冷却液排出部による制御後、前記流量目標値を前記圧延機の入側および出側における前記被圧延材の目標温度に応じた値に設定する流量目標値設定部と、を備えること、
を特徴とする圧延機の出側温度制御システム。
【請求項２】
前記複数の圧延スタンドの圧延スタンド間に設けられた前記冷却装置である下流側冷却装置と、
前記複数の圧延スタンドのうち前記下流側冷却装置よりも上流の圧延スタンド間に設けられた前記冷却装置である上流側冷却装置と、を備え、
前記残冷却液排出部は、前記被圧延材が前記圧延機に到達する前に、前記下流側冷却装置および前記上流側冷却装置について、前記第１バルブを開状態かつ前記流量目標値を０にして前記第２バルブを閉状態に制御し、
前記流量目標値設定部は、
前記残冷却液排出部による制御後、前記下流側冷却装置の前記流量目標値を前記圧延機の入側および出側における前記被圧延材の目標温度に応じた値に設定し、
前記下流側冷却装置の冷却能力が飽和状態でない場合に、前記上流側冷却装置の前記流量目標値を０に設定し、
前記下流側冷却装置の冷却能力が飽和状態である場合に、前記上流側冷却装置の前記流量目標値を前記圧延機の入側および出側における前記被圧延材の目標温度に応じた値に設定すること、
を特徴とする請求項１に記載の圧延機の出側温度制御システム。
【請求項３】
前記圧延機は、仕上圧延機であること、
を特徴とする請求項１又は２に記載の圧延機の出側温度制御システム。
【請求項４】
前記圧延機は、粗圧延機であること、
を特徴とする請求項１又は２に記載の圧延機の出側温度制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧延機の出側温度制御システムに関する。特に熱間圧延機の出側温度制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
熱間圧延ラインにおいて熱間圧延機の出側における被圧延材の温度を目標温度に制御することは、被圧延材の良好な品質を確保するために重要な事項である。【０００３】
熱間圧延機の出側温度制御システムとして、例えば特願平１０−２７７６２７号公報（特許文献１）が知られている。この熱間圧延機は、被圧延材を圧延する複数の圧延スタンドを備え、圧延スタンド間には、被圧延材へ冷却水を噴射する冷却スプレーを備える。一般に、冷却スプレーは、冷却水通路の下流端にスプレーノズルを備え、スプレーノズルの上流に開閉可能なスプレーバルブを備え、スプレーバルブの上流に単位時間あたりの流量を調節可能なバタフライバルブを備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】日本特開平１０−２７７６２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図７は、上述した冷却スプレーによる従来の温度制御について説明するためのタイミングチャートである。時刻ｔ１は、被圧延材が圧延機に到達したタイミングである。時刻ｔ２は、冷却水を放出させる冷却指令のタイミングである。時刻ｔ２において、バタフライバルブは開状態（線８２）であり、スプレーバルブは閉状態（ＯＦＦ）から開状態（ＯＮ）に切り替わる（線８１）。すなわち、冷却指令と同じタイミングでノズル側のスプレーバルブが開かれる。このとき、指令された冷却水量に加えて、バタフライバルブとスプレーバルブとの間の冷却水通路内に残っていた冷却水も放出される。それにより、指令された冷却水量よりも多い冷却水が被圧延材にかかってしまい、被圧延材は急激に冷やされてしまう。その結果、温度制御の精度が悪化して被圧延材の温度変化が大きくなり、板厚制御の精度にも影響を及ぼしていた。【０００６】
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、被圧延材の急激な冷却を抑制して温度制御の精度を向上させると共に、板厚制御の精度を向上させることができる圧延機の出側温度制御システム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】
【０００７】
本発明は、上記の目的を達成するため、被圧延材を圧延する複数の圧延スタンドを備える圧延機の出側温度制御システムであって、
前記複数の圧延スタンドの少なくとも１つの圧延スタンド間に設けられた冷却装置と、
前記冷却装置を制御する冷却装置制御部と、を備え、
前記冷却装置は、
前記被圧延材に冷却液を噴射するためのスプレーノズルと、
前記スプレーノズルに冷却液を供給する冷却液通路と、
前記スプレーノズルの上流の前記冷却液通路に設けられ、開閉状態を変更可能な第１バルブと、
前記第１バルブの開閉状態を制御する第１バルブ制御部と、
前記第１バルブの上流の前記冷却液通路に設けられ、バルブ開度を変更可能な第２バルブと、
前記第２バルブの上流の前記冷却液通路を流れる冷却液の流量を検出する流量検出器と、
前記流量検出器により検出された流量実績値が流量目標値に一致するように、前記第２バルブのバルブ開度を制御する第２バルブ制御部と、を備え、
前記冷却装置制御部は、
前記被圧延材が前記圧延機に到達する前に、前記第１バルブを開状態、かつ前記流量目標値を０にして前記第２バルブを閉状態に制御する残冷却液排出部と、
前記残冷却液排出部による制御後、前記流量目標値を前記圧延機の入側および出側における前記被圧延材の目標温度に応じた値に設定する流量目標値設定部と、を備えること、を特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、次に圧延される被圧延材が圧延機に到達する前に、第１バルブを開状態、かつ第２バルブを閉状態に制御して、第２バルブの下流の冷却液通路内に残っている冷却液を被圧延材にかからないタイミングで排出することができる。その後、被圧延材の目標温度に応じた流量目標値が設定されて、冷却指示通りの冷却液量が被圧延材へ噴射される。そのため、本発明によれば、被圧延材の急激な冷却を抑制して温度制御の精度を向上させると共に、板厚制御の精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１に係る出側温度制御システムの構成を説明するための概念図である。
【図２】システムの温度制御について説明するためのタイミングチャートである。
【図３】本発明の実施の形態１に係る冷却装置制御部３０が実行する制御ルーチンのフローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態２に係る出側温度制御システムの構成を説明するための概念図である。
【図５】本発明の実施の形態２に係る冷却装置制御部３０が実行する制御ルーチンのフローチャートである。
【図６】冷却装置制御部３０、６０が有する処理回路のハードウェア構成例を示す図である。
【図７】冷却スプレーによる従来の温度制御について説明するためのタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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。
【００１１】
実施の形態１．
＜全体構成＞
図１は、本発明の実施の形態１に係る出側温度制御システムの構成を説明するための概念図である。図１は熱間圧延ラインの一部を表している。熱間圧延ラインは圧延機１０を備える。圧延機１０は、例えば熱間圧延機である。熱間圧延機は、例えば粗圧延機や仕上圧延機である。以下の説明では、一例として圧延機１０は仕上圧延機であるとする。
【００１２】
圧延機１０は、被圧延材２を圧延する複数の圧延スタンドを備える。図１には、タンデムに配置されたｎ個の圧延スタンドの一部が描かれている（ｎ＞１、ｎは自然数）。具体的には、最上流に配置された１番目圧延スタンド１１、ｎ−１番目圧延スタンド１３、および最下流に配置されたｎ番目圧延スタンド１４が描かれている。
【００１３】
＜冷却装置＞
複数の圧延スタンドの少なくとも１つの圧延スタンド間には、冷却装置が設けられている。冷却装置は、被圧延材２に向けて冷却液を噴射するための冷却スプレーである。図１には、ｎ−１番目圧延スタンド１３とｎ番目圧延スタンド１４との間に設けられた冷却装置２０が描かれている。
【００１４】
冷却装置２０は、スプレーノズル２１（上部スプレーノズル２１ａ、下部スプレーノズル２１ｂ）、冷却液通路２２、第１バルブ２３（上部スプレーバルブ２３ａ、下部スプレーバルブ２３ｂ）、第１バルブ制御部２４、第２バルブ２５、流量検出器２６、第２バルブ制御部２７を備える。
【００１５】
上部スプレーノズル２１ａは、被圧延材２の上面に冷却液を噴射するためのスプレーノズルである。下部スプレーノズル２１ｂは、被圧延材２の下面に冷却液を噴射するためのスプレーノズルである。以下の説明において、上部スプレーノズル２１ａおよび下部スプレーノズル２１ｂを区別する必要がない場合には、単にスプレーノズル２１と記す。スプレーノズル２１は、冷却液通路２２の下流端に接続される。スプレーノズル２１は、ｎ−１番目圧延スタンド１３とｎ番目圧延スタンド１４との間に配置される。
【００１６】
冷却液通路２２は、スプレーノズル２１に冷却液を供給するパイプである。冷却液は、例えば冷却水、冷却オイル、その他の溶液である。
【００１７】
上部スプレーバルブ２３ａは、上部スプレーノズル２１ａの上流の冷却液通路２２に設けられ、開閉状態を変更可能である。下部スプレーバルブ２３ｂは、下部スプレーノズル２１ｂの上流の冷却液通路２２に設けられ、開閉状態を変更可能である。以下の説明において、上部スプレーバルブ２３ａおよび下部スプレーバルブ２３ｂを区別する必要がない場合には、単に第１バルブ２３と記す。
【００１８】
第１バルブ制御部２４は、第１バルブ２３の開閉状態を制御する。具体的には、第１バルブ制御部２４は、冷却装置制御部３０からのＯＮ信号に基づいて第１バルブ２３を開状態に制御し、冷却装置制御部３０からのＯＦＦ信号に基づいて第１バルブ２３を閉状態に制御する。
【００１９】
第２バルブ２５は、第１バルブ２３の上流の冷却液通路２２に設けられ、バルブ開度を変更可能なバタフライバルブである。バルブ開度に応じて冷却液量および冷却液圧力が調整される。
【００２０】
流量検出器２６は、第２バルブ２５の上流の冷却液通路２２を流れる冷却液の単位時間あたりの流量を検出するフロートランスデューサである。
【００２１】
第２バルブ制御部２７は、流量検出器２６により検出された流量実績値が流量目標値に一致するように、第２バルブ２５のバルブ開度を制御する（閉ループ制御）。流量目標値は、冷却装置制御部３０から入力される。第２バルブ制御部２７は、流量実績値と流量目標値との差に基づいて第２バルブ２５のバルブ開度を変更する。例えば、流量目標値が０に設定された場合には、バルブ開度が全閉（開度０％）となるように制御される。
【００２２】
＜冷却装置制御部＞
図１に示すシステムは、冷却装置２０を制御する冷却装置制御部３０を備える。冷却装置制御部３０は、圧延機１０の出側における被圧延材２の温度を目標温度まで冷却するために用いられる。冷却装置制御部３０の入力側には、トラッキング装置３、上位計算機４、圧延機入側温度センサ５、圧延機出側温度センサ６が接続されている。冷却装置制御部３０の出力側には、第１バルブ制御部２４、第２バルブ制御部２７が接続されている。冷却装置制御部３０は、トラッキング装置３、上位計算機４、圧延機入側温度センサ５、圧延機出側温度センサ６から信号を逐次入力している。
【００２３】
トラッキング装置３は、被圧延材２の先端位置および速度を含むトラッキング情報を出力する。
【００２４】
上位計算機４は、圧延機１０の入側における被圧延材２の目標温度である入側温度目標値、圧延機１０の出側における被圧延材２の目標温度である出側温度目標値、速度パターン、被圧延材２の仕様等を出力する。
【００２５】
圧延機入側温度センサ５は、圧延機１０の入側（１番目圧延スタンド１１の上流）に設けられ、通過する被圧延材２の表面温度を出力する。仕上圧延機においては、仕上圧延機入側温度（Finisher Entry Temperature：ＦＥＴ）が検出される。
【００２６】
圧延機出側温度センサ６は、圧延機１０の出側（ｎ番目圧延スタンド１４の下流）に設けられ、通過する被圧延材２の表面温度を出力する。仕上圧延機においては、仕上圧延機出側温度（Finisher Delivery Temperature：ＦＤＴ）が検出される。
【００２７】
冷却装置制御部３０は、残冷却液排出部３１と流量目標値設定部３２を備える。
【００２８】
残冷却液排出部３１は、被圧延材２が圧延機１０に到達する前に、第１バルブ２３を開状態、かつ流量目標値を０にして第２バルブ２５を閉状態に制御する。具体的には、残冷却液排出部３１が、第１バルブ制御部２４にＯＮ信号を出力することで、第１バルブ２３が開状態に制御される。さらに、残冷却液排出部３１は、第２バルブ制御部２７に出力する流量目標値を０に設定する。その結果、閉ループ制御によって流量実績値が０に近づくように第２バルブ２５のバルブ開度が全閉状態に制御される。
【００２９】
流量目標値設定部３２は、残冷却液排出部３１による制御後、流量目標値を圧延機１０の入側および出側における被圧延材２の目標温度に応じた値に設定する。流量目標値が０から所定の流量目標値（＞０）に変更されることで、閉ループ制御によって第２バルブ２５のバルブ開度が０から所定の流量目標値に応じた開度まで大きくなる。
【００３０】
流量目標値設定部３２は、フィードフォワード制御を実行する。入側温度目標値、出側温度目標値、および速度パターンに応じた冷却液の流量基準値が定められている場合において、圧延機入側温度センサ５により検出される入側温度実績値が入側温度目標値よりも高い場合には、流量目標値設定部３２は、その差に応じて流量目標値を流量基準値よりも大きく設定する。一方、入側温度実績値が入側温度目標値よりも低い場合には、フィードフォワード制御により、流量目標値設定部３２は、その差に応じて流量目標値を流量基準値よりも小さく設定する。
【００３１】
また、流量目標値設定部３２は、被圧延材２が圧延機出側温度センサ６に到達した時点から、フィードバック制御を実行する。流量目標値設定部３２は、圧延機出側温度センサ６により検出される出側温度実績値が出側温度目標値に一致するように、出側温度実績値と出側温度目標値との差に基づいて流量目標値を補正する（ＰＩ制御）。
【００３２】
＜タイミングチャート＞
図２は、本発明の実施の形態１に係るシステムの温度制御について説明するためのタイミングチャートである。時刻ｔ０は、被圧延材２が圧延機１０に到達する前のタイミングである。時刻ｔ１は、被圧延材２が圧延機１０に到達したタイミングである。時刻ｔ２は、冷却指令のタイミングである。
【００３３】
時刻ｔ０において、第１バルブ２３は開状態に制御される（線７１）。加えて、時刻ｔ０において、流量目標値が０に設定される（線７３）。流量目標値が０に設定されると、閉ループ制御により流量実績値が０に近づくように第２バルブ２５のバルブ開度が全閉状態に制御される（線７２）。すなわち、被圧延材２が圧延機１０に到達する前に、第１バルブ２３は開状態かつ第２バルブ２５は全閉状態に制御され、冷却液通路２２の第２バルブ２５の下流に残っていた冷却液がスプレーノズル２１から放出される。時刻ｔ１前に放出されるため被圧延材２に冷却液はかからない。
【００３４】
時刻ｔ１において、被圧延材２が圧延機１０の入側に到達する（線７０）。時刻ｔ２において、流量目標値設定部３２により新たな流量目標値（＞０）が設定される（線７３）。その後、設定された流量目標値に基づく閉ループ制御によって、第２バルブ２５のバルブ開度が所定の開度に制御され、流量目標値に応じた冷却液量が噴射される。
【００３５】
＜フローチャート＞
図３は、上述の動作を実現するために、冷却装置制御部３０が実行する制御ルーチンのフローチャートである。
【００３６】
まず、ステップＳ１００において、冷却装置制御部３０は、トラッキング情報に基づいて、被圧延材２の先端位置が圧延機１０の入側に到達しているか否かを判定する。到達前と判定された場合には、次にステップＳ１１０の処理が実行される。到達後であると判定された場合には、被圧延材２の通過を待つ。
【００３７】
ステップＳ１１０において、第１バルブ２３が開状態に制御される。具体的には、残冷却液排出部３１が第１バルブ制御部２４にＯＮ信号を出力する。第１バルブ制御部２４はＯＮ信号を入力して第１バルブ２３を開状態に制御する。なお、前提として、前の被圧延材２への冷却液の噴射は既に完了している。すなわち、前の被圧延材２の尾端は圧延機１０（冷却装置２０による噴射範囲）を既に通過している。
【００３８】
次にステップＳ１２０において、流量目標値が０に設定されることで第２バルブ２５が閉状態に制御される。具体的には、残冷却液排出部３１が第２バルブ制御部２７の流量目標値を０に設定する。第２バルブ制御部２７は、閉ループ制御により、流量実績値が０となるように、第２バルブ２５のバルブ開度を全閉状態に制御する。ステップＳ１１０およびステップＳ１２０の処理の結果、冷却液通路２２の第２バルブ２５の下流に残っていた冷却液がスプレーノズル２１から放出される。
【００３９】
次にステップＳ１３０において、被圧延材２の目標温度に応じた流量目標値（＞０）が設定される。具体的には、流量目標値設定部３２は、ステップＳ１２０の処理を実行後、流量目標値を圧延機１０の入側および出側における被圧延材２の目標温度に応じた値に設定する。その結果、設定された流量目標値に基づく閉ループ制御によって、第２バルブ２５のバルブ開度が所定の開度に制御され、流量目標値に応じた冷却液量が噴射される。
【００４０】
＜効果＞
以上説明したように、図３に示すルーチンによれば、次に圧延される被圧延材２が圧延機１０に到達する前に、第１バルブ２３を開状態、かつ第２バルブ２５を閉状態に制御して、第２バルブ２５の下流の冷却液通路２２内に残っている冷却液を被圧延材２にかからないタイミングで排出することができる。その後、被圧延材２の目標温度に応じた流量目標値が設定されて、冷却指示通りの冷却液量が被圧延材２へ噴射される。そのため、本実施形態のシステムによれば、外乱を減少させ、被圧延材２の急激な冷却を抑制して、圧延機出側温度を目標温度に制御できる。さらに、被圧延材２の急激な冷却を抑制できるため、板厚制御の精度も向上させることができる。また、被圧延材２の急激な冷却を抑制できるため、通板性も安定させることができる。
【００４１】
＜変形例＞
ところで、実施の形態１のシステムにおいては、冷却装置２０は、いずれの圧延スタンド間に配置されるものであってもよい。また、圧延機１０は、粗圧延機であってもよい。また、図１では、２組のスプレーノズルおよびスプレーバルブが描かれているが、スプレーノズルおよびスプレーバルブは１組であってもよいし、３組以上であってもよい。なお、これらの点は、実施の形態２でも同様である。
【００４２】
実施の形態２．
＜全体構成＞
次に、図４および図５を参照して本発明の実施の形態２について説明する。本実施形態のシステムは、図４に示す構成において、冷却装置制御部６０に後述する図５のルーチンを実行させることで実現することができる。
【００４３】
上述した実施の形態１では、１つの冷却装置２０を制御する冷却装置制御部３０について説明した。ところで、冷却装置は、複数の圧延スタンド間に配置されるのが一般的である。そこで、実施の形態２では、複数の冷却装置を制御する冷却装置制御部６０について説明する。
【００４４】
図４は、本発明の実施の形態２に係る出側温度制御システムの構成を説明するための概念図である。図４に示すシステムは、図１に示す冷却装置２０および冷却装置制御部３０に換えて、下流側冷却装置４０、上流側冷却装置５０、および冷却装置制御部６０を備える。図１と同等の構成については説明を簡略又は省略する。
【００４５】
＜複数の冷却装置＞
下流側冷却装置４０は、複数の圧延スタンドのいずれか１つの圧延スタンド間に設けられる。図４に示す例では、下流側冷却装置４０は、ｎ−１番目圧延スタンド１３とｎ番目圧延スタンド１４との間に設けられる。
【００４６】
下流側冷却装置４０は、スプレーノズル４１（上部スプレーノズル４１ａ、下部スプレーノズル４１ｂ）、冷却液通路４２、第１バルブ４３（上部スプレーバルブ４３ａ、下部スプレーバルブ４３ｂ）、第１バルブ制御部４４、第２バルブ４５、流量検出器４６、第２バルブ制御部４７を備える。これらの構成は、実施の形態１で説明した冷却装置２０が備える各部の構成と同様である。
【００４７】
上流側冷却装置５０は、複数の圧延スタンドのうち下流側冷却装置４０よりも上流の圧延スタンド間に設けられる。図４に示す例では、上流側冷却装置５０は、ｎ−２番目圧延スタンド１２とｎ−１番目圧延スタンド１３との間に設けられる。
【００４８】
上流側冷却装置５０は、スプレーノズル５１（上部スプレーノズル５１ａ、下部スプレーノズル５１ｂ）、冷却液通路５２、第１バルブ５３（上部スプレーバルブ５３ａ、下部スプレーバルブ５３ｂ）、第１バルブ制御部５４、第２バルブ５５、流量検出器５６、第２バルブ制御部５７を備える。スプレーノズル５１は、ｎ−２番目圧延スタンド１２とｎ−１番目圧延スタンド１３との間に配置される。その他の構成は、実施の形態１で説明した冷却装置２０が備える各部の構成と同様である。
【００４９】
＜冷却装置制御部＞
図４に示すシステムは、下流側冷却装置４０および上流側冷却装置５０を制御する冷却装置制御部６０を備える。冷却装置制御部６０の入力側には、トラッキング装置３、上位計算機４、圧延機入側温度センサ５、圧延機出側温度センサ６が接続されている。冷却装置制御部６０の出力側には、下流側冷却装置４０の第１バルブ制御部４４および第２バルブ制御部４７、上流側冷却装置５０の第１バルブ制御部５４および第２バルブ制御部５７が接続されている。冷却装置制御部６０は、トラッキング装置３、上位計算機４、圧延機入側温度センサ５、圧延機出側温度センサ６から信号を逐次入力している。
【００５０】
冷却装置制御部６０は、残冷却液排出部６１と流量目標値設定部６２を備える。
【００５１】
残冷却液排出部６１は、被圧延材２が圧延機１０に到達する前に、下流側冷却装置４０および上流側冷却装置５０について、第１バルブ４３、５３を開状態かつ流量目標値を０にして第２バルブ４５、５５を閉状態に制御する。具体的には、残冷却液排出部６１が、第１バルブ制御部４４、５４にＯＮ信号を出力することで、第１バルブ４３、５３が開状態に制御される。さらに、残冷却液排出部６１は、第２バルブ制御部４７、５７に出力する流量目標値を０に設定する。その結果、閉ループ制御によって流量実績値が０に近づくように第２バルブ４５、５５のバルブ開度が全閉状態に制御される。
【００５２】
流量目標値設定部６２は、残冷却液排出部６１による制御後、下流側冷却装置４０の流量目標値を圧延機１０の出側における被圧延材２の目標温度に応じた値に設定する。流量目標値が０から所定の流量目標値（＞０）に変更されることで、閉ループ制御によって第２バルブ４５のバルブ開度が０から所定の流量目標値に応じた開度まで大きくなる。
【００５３】
流量目標値設定部６２は、下流側冷却装置４０の冷却能力が飽和状態でない場合に、上流側冷却装置５０の流量目標値を０に設定する。
【００５４】
一方、流量目標値設定部６２は、下流側冷却装置４０の冷却能力が飽和状態である場合に、上流側冷却装置５０の流量目標値を圧延機１０の入側および出側における前記被圧延材の目標温度に応じた値に設定する。具体的には、上流側冷却装置５０の流量目標値には、下流側冷却装置４０の冷却能力（最大冷却液量）では不足する分の冷却液量が設定される。流量目標値が０から所定の流量目標値（＞０）に変更されることで、閉ループ制御によって第２バルブ５５のバルブ開度が０から所定の流量目標値に応じた開度まで大きくなる。
【００５５】
なお、実施の形態１で説明した流量目標値設定部３２と同様に、流量目標値設定部６２は、フィードフォワード制御およびフィードバック制御を実行する。
【００５６】
＜フローチャート＞
図５は、上述の動作を実現するために、冷却装置制御部６０が実行する制御ルーチンのフローチャートである。
【００５７】
まず、ステップＳ２００において、冷却装置制御部６０は、トラッキング情報に基づいて、被圧延材２の先端位置が圧延機１０の入側に到達しているか否かを判定する。到達前と判定された場合には、次にステップＳ２１０の処理が実行される。到達後であると判定された場合には、被圧延材２の通過を待つ。
【００５８】
ステップＳ２１０において、各冷却装置の第１バルブ４３、５３が開状態に制御される。具体的には、残冷却液排出部６１が第１バルブ制御部４４、５４にＯＮ信号を出力する。第１バルブ制御部４４、５４はＯＮ信号を入力して第１バルブ４３、５３を開状態に制御する。なお、前提として、前の被圧延材２への冷却液の噴射は既に完了している。すなわち、前の被圧延材２の尾端は圧延機１０（下流側冷却装置４０による噴射範囲）を既に通過している。
【００５９】
次にステップＳ２２０において、各冷却装置の流量目標値が０に設定されることで第２バルブ４５、５５が閉状態に制御される。具体的には、残冷却液排出部６１が第２バルブ制御部４７、５７の流量目標値を０に設定する。第２バルブ制御部４７、５７は、閉ループ制御により、流量実績値が０となるように、第２バルブ４５、５５のバルブ開度を全閉状態に制御する。ステップＳ２１０およびステップＳ２２０の処理の結果、冷却液通路４２、５２の第２バルブ４５、５５の下流に残っていた冷却液がスプレーノズル４１、５１から放出される。
【００６０】
次にステップＳ２３０において、下流側冷却装置４０の流量目標値が、被圧延材２の目標温度に応じた値（＞０）に設定される。具体的には、流量目標値設定部６２は、ステップＳ２２０の処理を実行後、下流側冷却装置４０の流量目標値を圧延機１０の入側および出側における被圧延材２の目標温度に応じた値に設定する。その結果、設定された流量目標値に基づく閉ループ制御によって、第２バルブ４５のバルブ開度が所定の開度に制御され、下流側冷却装置４０の流量目標値に応じた冷却液量が噴射される。
【００６１】
次にステップＳ２４０において、冷却装置制御部６０は、下流側冷却装置４０の冷却能力が飽和状態であるか否かを判定する。飽和状態であると判定された場合には、下流側冷却装置４０からの冷却液の噴射だけでは、被圧延材２を目標温度まで冷却できないため、上流側冷却装置５０からも冷却液を噴射する必要がある。そのため、ステップＳ２５０の処理を実行する。
【００６２】
ステップＳ２５０において、上流側冷却装置５０の流量目標値が、被圧延材２の目標温度に応じた値（＞０）に設定される。具体的には、上流側冷却装置５０の流量目標値には、下流側冷却装置４０の冷却能力では不足している分の冷却液量が設定される。その結果、設定された流量目標値に基づく閉ループ制御によって、第２バルブ５５のバルブ開度が所定の開度に制御され、上流側冷却装置５０の流量目標値に応じた冷却液量が噴射される。
【００６３】
一方、ステップＳ２４０で飽和状態でないと判定された場合には、下流側冷却装置４０からの冷却液の噴射のみで必要な冷却液量が足りているため、上流側冷却装置５０の流量目標値が０に設定される（ステップＳ２６０）。
【００６４】
＜効果＞
以上説明したように、図５に示すルーチンによれば、被圧延材２を出側温度目標値まで冷却するに際して、下流側冷却装置４０の不足分の冷却能力を、上流側冷却装置５０からの冷却液の噴射により補うことができる。本実施形態のシステムによれば、次に圧延される被圧延材２が圧延機１０に到達する前に、第１バルブ４３、５３を開状態、かつ第２バルブ４５、５５を閉状態に制御して、第２バルブ４５、５５の下流の冷却液通路４２、５２内に残っている冷却液を被圧延材２にかからないタイミングで排出することができる。その後、被圧延材２の目標温度に応じた流量目標値が設定されて、冷却指示通りの冷却液量が被圧延材２へ噴射される。そのため、上述した実施の形態１と同様に、被圧延材２の急激な冷却を抑制して、圧延機出側温度を目標温度に制御できる。さらに、被圧延材２の急激な冷却を抑制できるため、板厚制御の精度も向上させることができる。また、被圧延材２の急激な冷却を抑制できるため、通板性も安定させることができる。
【００６５】
＜変形例＞
ところで、上述した実施の形態２のシステムにおいては、下流側冷却装置４０と上流側冷却装置５０の配置は図５に示す例に限定されるものではない。上流側冷却装置５０が下流側冷却装置４０よりも上流に配置されてさえいればよい。また、３つ以上の冷却装置を備える構成であっても良い。
【００６６】
＜ハードウェア構成例＞
図６は、冷却装置制御部３０、６０が有する処理回路のハードウェア構成例を示す図である。冷却装置制御部３０、６０内の各部は機能の一部を示し、各機能は処理回路により実現される。例えば、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。例えば、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。
【００６７】
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。プロセッサ９１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、ＤＳＰともいう。例えば、メモリ９２は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等の、不揮発性又は揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ等である。
【００６８】
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、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、又はこれらを組み合わせたものである。例えば、各機能は、それぞれ処理回路で実現される。例えば、各機能は、まとめて処理回路で実現される。
【００６９】
また、各機能について、一部を専用のハードウェア９３で実現し、他部をソフトウェア又はファームウェアで実現してもよい。
【００７０】
このように、処理回路は、ハードウェア９３、ソフトウェア、ファームウェア、又はこれらの組み合わせによって各機能を実現する。なお、上述したハードウェア構成例は、第１バルブ制御部２４、４４、５４、第２バルブ制御部２７、４７、５７にも適用可能である。
【符号の説明】
【００７１】
２  被圧延材
３  トラッキング装置
４  上位計算機
５  圧延機入側温度センサ
６  圧延機出側温度センサ
１０  圧延機
１１、１２、１３、１４  圧延スタンド
２０  冷却装置
２１  スプレーノズル
２１ａ  上部スプレーノズル
２１ｂ  下部スプレーノズル
２２  冷却液通路
２３  第１バルブ
２３ａ  上部スプレーバルブ
２３ｂ  下部スプレーバルブ
２４  第１バルブ制御部
２５  第２バルブ
２６  流量検出器
２７  第２バルブ制御部
３０  冷却装置制御部
３１  残冷却液排出部
３２  流量目標値設定部
４０  下流側冷却装置
４１  スプレーノズル
４１ａ  上部スプレーノズル
４１ｂ  下部スプレーノズル
４２  冷却液通路
４３  第１バルブ
４３ａ  上部スプレーバルブ
４３ｂ  下部スプレーバルブ
４４  第１バルブ制御部
４５  第２バルブ
４６  流量検出器
４７  第２バルブ制御部
５０  上流側冷却装置
５１  スプレーノズル
５１ａ  上部スプレーノズル
５１ｂ  下部スプレーノズル
５２  冷却液通路
５３  第１バルブ
５３ａ  上部スプレーバルブ
５３ｂ  下部スプレーバルブ
５４  第１バルブ制御部
５５  第２バルブ
５６  流量検出器
５７  第２バルブ制御部
６０  冷却装置制御部
６１  残冷却液排出部
６２  流量目標値設定部
９１  プロセッサ
９２  メモリ
９３  ハードウェア
【図１】
0006583561.tif 000002
【図２】
0006583561.tif 000003
【図３】
0006583561.tif 000004
【図４】
0006583561.tif 000005
【図５】
0006583561.tif 000006
【図６】
0006583561.tif 000007
【図７】
0006583561.tif 000008