(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
連続的に送られてくる鋼板を溶融めっきの浴槽に浸し、引き上げざまにノズルから高圧のガスを吹き付け、不要なめっきを落とすことで前記鋼板に所望の厚みの前記めっきを付着させるめっきプラントから実績情報を受信し、受信した前記実績情報を基に前記めっきの付着量であるめっき付着量を制御するための制御情報を生成して、前記めっきプラントへ送信するめっき付着量制御装置において、
少なくとも前記鋼板の移動速度である鋼板速度と、前記ノズルから吹付けられる前記ガスの圧力であるガス圧と、前記ノズル及び前記鋼板の距離であるノズル鋼板距離と、前記鋼板に付着するめっき付着量と、の関係を示すめっき付着量予測モデルに基づいた演算で、前記所望の厚みのめっきを付着させるための前記ノズルの操作量の指令値として、少なくともガス圧を算出するプリセット制御部と、
前記めっきプラントから前記鋼板速度を取り込み、取り込んだ当該鋼板速度を積算した前記鋼板の移動距離に基づいて、前記鋼板における位置情報を特定するトラッキング部と、
前記トラッキング部が特定した前記鋼板の位置情報を基に、前記めっきプラントから取り込んだ、現在のめっき付着量が、前記めっきプラントから取り込んだ、現在の鋼板速度と、現在のガス圧と、現在のノズル鋼板距離と、のそれぞれに基づいためっき付着量であるか否かを判定することによって、前記めっきプラントから取り込まれためっき付着量が、安定に検出されためっき付着量であるか否かを判定する安定状態判定部と、
前記安定状態判定部によって、前記めっきプラントから取り込まれためっき付着量が、安定に検出されためっき付着量と判定された際に取り込まれた、第２のめっき付着量と、第２の鋼板速度と、第２のガス圧と、第２のノズル鋼板距離と、の組み合わせを安定値記憶部に記憶する安定値記憶処理部と、
を備え、
前記プリセット制御部は、
前記めっきプラントから現在の鋼板速度である第１の鋼板速度と、現在のノズル鋼板距離である第１のノズル鋼板距離と、を取り込み、めっき付着量制御装置に情報を入力する上位計算機から現在のめっき付着量の目標値である第１の目標めっき付着量を取り込み、前記めっき付着量予測モデルに基づいて、前記第１の目標めっき付着量を実現するためのガス圧である指令値の第１のガス圧を算出し、前記安定値記憶部から前記第２の鋼板速度と、前記第２のノズル鋼板距離と、前記第２のめっき付着量を取り込み、前記めっき付着量予測モデルを用いて、前記第２の鋼板速度と、前記第２のノズル鋼板距離と、に対応して該第２のめっき付着量を実現するためのガス圧である指令値の第３のガス圧を算出し、前記安定値記憶部から取り込んだ前記第２のガス圧に、前記第１のガス圧を加算し、さらに、前記第３のガス圧を減算することで前記ノズルの操作量の指令値である第４のガス圧を算出する
ことを特徴とするめっき付着量制御装置。
【請求項２】
前記第２のめっき付着量は、前記安定状態判定部によって、前記めっきプラントから取り込まれためっき付着量が、安定に検出されためっき付着量と判定されたタイミングにおいて、前記めっきプラントから取り込まれためっき付着量の実績値である
ことを特徴とする請求項１に記載のめっき付着量制御装置。
【請求項３】
前記第２のめっき付着量は、前記安定状態判定部によって、前記めっきプラントから取り込まれためっき付着量が、安定に検出されためっき付着量と判定タイミングにおいて前記上位計算機から取り込まれためっき付着量の目標値である目標めっき付着量である
ことを特徴とする請求項１に記載のめっき付着量制御装置。
【請求項４】
前記プリセット制御部は、第２のプリセット制御部であり、
前記めっきプラントから取り込んだ、少なくとも鋼板速度とノズル鋼板距離に対応して所望のめっき付着量を実現するための第５のガス圧を、前記めっき付着量予測モデルを用いて算出する第１のプリセット制御部をさらに有し、
前記上位計算機から取り込んだめっき付着量の目標値と実績値の偏差を算出し、当該偏差が所定の値より大きいときは前記第１のプリセット制御部を選択し、当該偏差が所定の値未満のときは前記第２のプリセット制御部を選択する選択部と、
該選択部の判定結果に従って、前記第１のプリセット制御部と、前記第２のプリセット制御部と、を切り替えて実行する切替部を備える
ことを特徴とする請求項１に記載のめっき付着量制御装置。
【請求項５】
連続的に送られてくる鋼板を溶融めっきの浴槽に浸し、引き上げざまにノズルから高圧のガスを吹き付け、不要なめっきを落とすことで前記鋼板に所望の厚みの前記めっきを付着させるめっきプラントから実績情報を受信し、受信した前記実績情報を基に前記めっきの付着量であるめっき付着量を制御するための制御情報を生成して、前記めっきプラントへ送信するめっき付着量制御装置におけるめっき付着量制御方法において、
前記めっき付着量制御装置は、
少なくとも前記鋼板の移動速度である鋼板速度と、前記ノズルから吹付けられる前記ガスの圧力であるガス圧と、前記ノズル及び前記鋼板の距離であるノズル鋼板距離と、前記鋼板に付着するめっき付着量と、の関係を示すめっき付着量予測モデルを記憶部に保持しており、
前記めっき付着量制御装置が、
前記めっきプラントから前記鋼板速度を取り込み、取り込んだ当該鋼板速度を積算した前記鋼板の移動距離に基づいて、前記鋼板における位置情報を特定し、
当該特定した前記鋼板の位置情報を基に、前記めっきプラントから取り込んだ、現在のめっき付着量が、前記めっきプラントから取り込んだ、現在の鋼板速度と、現在のガス圧と、現在のノズル鋼板距離と、のそれぞれに基づいためっき付着量であるか否かを判定することによって、前記めっきプラントから取り込まれためっき付着量が、安定に検出されためっき付着量であるか否かを判定し、
前記めっきプラントから取り込まれためっき付着量が、安定に検出されためっき付着量と判定された際に取り込まれた、第２のめっき付着量と、第２の鋼板速度と、第２のガス圧と、第２のノズル鋼板距離と、の組み合わせを安定値記憶部に記憶し、
前記めっきプラントから現在の鋼板速度である第１の鋼板速度と、現在のノズル鋼板距離である第１のノズル鋼板距離と、を取り込み、めっき付着量制御装置に情報を入力する上位計算機から現在のめっき付着量の目標値である第１の目標めっき付着量を取り込み、前記めっき付着量予測モデルに基づいて、前記第１の目標めっき付着量を実現するためのガス圧である指令値の第１のガス圧を算出し、前記安定値記憶部から前記第２の鋼板速度と、前記第２のノズル鋼板距離と、前記第２のめっき付着量を取り込み、前記めっき付着量予測モデルを用いて、前記第２の鋼板速度と、前記第２のノズル鋼板距離と、に対応して該第２のめっき付着量を実現するためのガス圧である指令値の第３のガス圧を算出し、前記安定値記憶部から取り込んだ前記第２のガス圧に、前記第１のガス圧を加算し、さらに、前記第３のガス圧を減算することで前記ノズルの操作量の指令値である第４のガス圧を算出する
ことを特徴とするめっき付着量制御方法。
【請求項６】
前記第２のめっき付着量は、前記めっきプラントから取り込まれためっき付着量が、安定に検出されためっき付着量と判定されたタイミングにおいて、前記めっきプラントから取り込まれためっき付着量の実績値である
ことを特徴とする請求項５に記載のめっき付着量制御方法。
【請求項７】
前記第２のめっき付着量は、前記めっきプラントから取り込まれためっき付着量が、安定に検出されためっき付着量と判定タイミングにおいて前記上位計算機から取り込まれためっき付着量の目標値である目標めっき付着量である
ことを特徴とする請求項５に記載のめっき付着量制御方法。
【請求項８】
前記めっき付着量制御装置が、
所望のめっき付着量と、前記めっきプラントから取り込んだめっき付着量の実績値の偏差を算出し、当該偏差が所定の値より大きいときは前記めっきプラントから取り込んだ、少なくとも鋼板速度とノズル鋼板距離に対応して所望のめっき付着量を実現するための第５のガス圧を前記ノズルの操作量の指令値として選択し、当該偏差が所定の値未満のときは前記第４のガス圧を前記ノズルの操作量の指令値として選択する
ことを特徴とする請求項５に記載のめっき付着量制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、めっきプラントにおけるノズルの制御を行うめっき付着量制御装置及びめっき付着量制御方法の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄鋼にめっきを施す連続めっきラインにおいて、鋼板に付着するめっきの量は、ライン速度と呼ばれる鋼板の速度である板速（鋼板速度）、ノズルと鋼板との距離であるノズルギャップ（ノズル鋼板距離）、ノズルから噴き出すガスの圧力であるノズル圧力（ガス圧）等で決定される。めっき付着量を自動制御する多くのプラントは、オペレータの手動操作で決まる板速とノズルギャップとに対して、上位計算機から送られてくる目標めっき付着量を実現するノズル圧力を、めっき付着量予測モデルで算出することにより制御している。このようなめっき付着量の制御を高精度化する従来手法として、例えば、特許文献１に記載の技術が開示されている。
【０００３】
特許文献１には、「制御量目標値に対応した操作量指令値を制御モデルを用いて算出しプリセット値とする第１のプリセット部と、制御仕様の変化量に対して変更すべき操作量の値を算出し、現在の操作量指令値に対して加減算することでプリセット値を求める第２のプリセット部を設け、制御誤差とモデル誤差に着目して、製造情報やプラントから得た制御情報から良好な制御が行えるプリセット部を選択し、操作値の指令値を変更する」制御モデルを用いた制御系のプリセット制御方法及び制御装置が開示されている（要約参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−０１３３９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
グレードの低い鋼板では、溶接点周り（鋼板の先後端）の板形状が良好でない場合が多い。これにより、溶接点周りではノズルが鋼板に接触すること恐れがある。このような事態を避けるため、溶接点がノズル位置を通過するのに先立って、ノズルを開放し（ノズルギャップを大きくし）、溶接点通過後に、ノズルを再び適切な位置まで閉じる、いわゆるノズルオープンクローズ制御が行われる。このため、特許文献１におけるプリセット算出が行われる溶接点近傍で、ノズルは通常の操業位置ではない、鋼板から大きく離れたところに位置している。
【０００６】
プリセット算出にはめっき付着量予測モデルが用いられることが多い。このめっき付着量予測モデルは安定状態時のデータを用いて構築される。ここで、安定状態時とは、ノズルギャップやノズル圧力を変化させない状態でめっき付けを行っている時のことである。言い換えれば、安定状態とは、めっきプラントから取得しためっき付着量が、めっきプラントから取り込んだ、現在の板速と、現在のノズル圧力と、現在のノズルギャップと、のそれぞれに基づいた（それぞれによって定められる）めっき付着量となっている状態である。しかしながら、ノズルオープンクローズ制御時には、非定常に大きな値となるノズルギャップを入力としてめっき付着量が予測されることになる。特許文献１に記載の技術では、この点に対する配慮がなされていないため、ノズルオープンクローズ制御時のプリセット算出におけるめっき付着量の予測精度が低下する。この結果、特許文献１に記載の技術には、ノズル圧力の算出精度が低下する問題がある。
【０００７】
また、ノズルオープン時、一般的に、めっき付着量を維持するためノズル圧力が高圧になり、飽和圧力となる。特許文献１に記載の技術では、相対値算出を行う第２のプリセット制御が行われる時、第２のプリセット制御を行う第２のプリセット部は、現在の操作量指令値（ノズル圧力指令値）に対して制御仕様（めっき付着量の目標値）の変化量に対応した操作量（ノズル圧力）を加減算する。すなわち、現在の操作量指令値（ノズル圧力指令値）を基に、次の時刻における操作量（ノズル圧力）が算出される。ノズル圧力が飽和状態に達している場合、この飽和圧力を基点に、次の時刻におけるノズル圧力が算出されることになる。この結果、次の時刻において、大きく低下したノズル圧力が算出される問題がある。つまり、飽和圧力でリミットされることで、本来のノズル圧力より大きく低下している現在のノズル圧力を基に、次の時刻のノズル圧力が算出されるため、次の時刻のノズル圧力が本来算出されるべきノズル圧力より大きく低下してしまうという問題がある。
【０００８】
このような背景に鑑みて本発明がなされたのであり、本発明は、精度の高いノズル制御を行うことを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記した課題を解決するため、本発明は、連続的に送られてくる鋼板を溶融めっきの浴槽に浸し、引き上げざまにノズルから高圧のガスを吹き付け、不要なめっきを落とすことで前記鋼板に所望の厚みの前記めっきを付着させるめっきプラントから実績情報を受信し、受信した前記実績情報を基に前記めっきの付着量であるめっき付着量を制御するための制御情報を生成して、前記めっきプラントへ送信するめっき付着量制御装置において、少なくとも前記鋼板の移動速度である鋼板速度と、前記ノズルから吹付けられる前記ガスの圧力であるガス圧と、前記ノズル及び前記鋼板の距離であるノズル鋼板距離と、前記鋼板に付着するめっき付着量と、の関係を示すめっき付着量予測モデルに基づいた演算で、前記所望の厚みのめっきを付着させるための前記ノズルの操作量の指令値として、少なくともガス圧を算出するプリセット制御部と、前記めっきプラントから前記鋼板速度を取り込み、取り込んだ当該鋼板速度を積算した前記鋼板の移動距離に基づいて、前記鋼板における位置情報を特定するトラッキング部と、前記トラッキング部が特定した前記鋼板の位置情報を基に、前記めっきプラントから取り込んだ、現在のめっき付着量が、前記めっきプラントから取り込んだ、現在の鋼板速度と、現在のガス圧と、現在のノズル鋼板距離と、のそれぞれに基づいためっき付着量であるか否かを判定することによって、前記めっきプラントから取り込まれためっき付着量が、安定に検出されためっき付着量であるか否かを判定する安定状態判定部と、前記安定状態判定部によって、前記めっきプラントから取り込まれためっき付着量が、安定に検出されためっき付着量と判定された際に取り込まれた、第２のめっき付着量と、第２の鋼板速度と、第２のガス圧と、第２のノズル鋼板距離と、の組み合わせを安定値記憶部に記憶する安定値記憶処理部と、を備え、前記プリセット制御部は、前記めっきプラントから現在の鋼板速度である第１の鋼板速度と、現在のノズル鋼板距離である第１のノズル鋼板距離と、を取り込み、めっき付着量制御装置に情報を入力する上位計算機から現在のめっき付着量の目標値である第１の目標めっき付着量を取り込み、前記めっき付着量予測モデルに基づいて、前記第１の目標めっき付着量を実現するためのガス圧である指令値の第１のガス圧を算出し、前記安定値記憶部から前記第２の鋼板速度と、前記第２のノズル鋼板距離と、前記第２のめっき付着量を取り込み、前記めっき付着量予測モデルを用いて、前記第２の鋼板速度と、前記第２のノズル鋼板距離と、に対応して該第２のめっき付着量を実現するためのガス圧である指令値の第３のガス圧を算出し、前記安定値記憶部から取り込んだ前記第２のガス圧に、前記第１のガス圧を加算し、さらに、前記第３のガス圧を減算することで前記ノズルの操作量の指令値である第４のガス圧を算出することを特徴とする。
その他の解決手段については実施形態中で説明する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、精度の高いノズル制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態に係るめっき付着システムの構成例を示す図である。
【図２】第１実施形態に係る制御装置のハードウェア構成を示す図である。
【図３】第１実施形態に係るプリセット制御部における処理の手順を示すフローチャートである。
【図４】第１実施形態に係るトラッキング部における処理の手順を示すフローチャートである。
【図５】ひとつの鋼板内における安定状態成立タイミングを模式的に示す図である。
【図６】第１実施形態に係る安定付着量判定部における処理手順を示すフローチャートである。
【図７】第１実施形態に係るノズル制御の例を示す図である。
【図８】第２実施形態に係るめっき付着システムの構成例を示す図である。
【図９】第２実施形態に係る制御装置のハードウェア構成を示す図である。
【図１０】第２実施形態に係る絶対値算出部における処理の手順を示すフローチャートである。
【図１１】第２実施形態に係る溶接点近傍判定部における処理手順を示すフローチャートである。
【図１２】第２実施形態に係る制御方式選択部における処理の手順を示すフローチャートである。
【図１３】第２実施形態に係るノズル制御の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
次に、本発明を実施するための形態（「実施形態」という）について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１３】
［第１実施形態］
図１は、第１実施形態に係るめっき付着システムの構成例を示す図である。
めっき付着システムは、制御装置（めっき付着量制御装置）１と、めっきプラント２と、上位計算機（外部装置）３とを有している。
制御装置１は、制御対象であるめっきプラント２を制御し、鋼板４０１に所望の厚みのめっきを付着させる。
めっきプラント２は、前記したように制御装置１の制御対象であり、制御装置１の指令に基づいて、鋼板４０１にめっきを付着させる。
上位計算機３は、制御装置１に目標めっき付着量等の情報を入力する。
【００１４】
まず、めっきプラント２の構成を説明する。めっきプラント２は、連続的に送られてくる鋼板４０１をポット２０１に溜められている溶融めっき２０２に浸す。これにより、鋼板４０１がめっきされる。そして、めっきプラント２は、融解めっき２０２から鋼板４０１を引上げざまにノズル２１１で高圧ガスを噴き付け不要なめっきをそぎ落とす。これにより、めっきプラント２は、鋼板４０１に付着するめっきの厚みを所望の値に制御する。鋼板４０１（コイル）同士は溶接で接続されており、連続的にめっき処理を施せる構成となっている。
【００１５】
溶接点４１１は、通常、目標めっき付着量の変化点と一致する。しかし、ひとつの鋼板４０１から複数のコイルを生産する場合がある。つまり、ひとつの鋼板４０１に異なるめっきを施す場合がある。この場合、溶接点４１１以外にもめっき付着量の目標値変化点が存在することになり、ひとつの鋼板４０１が異なった目標めっき付着量で制御される。鋼板４０１に付着しているめっき付着量Ｗは付着量検出器２１２により検出される。付着量検出器２１２はノズル２１１から隔たった位置に取り付けられている。また、検出の方法として、付着量検出器２１２が鋼板４０１の幅方向にトラバースすることで、幅方向に対するめっき付着量の平均値を出力するのが一般的である。このため、ノズルから噴き出すガスの圧力であるノズル圧力（ガス圧）や、ノズル２１１と鋼板４０１との距離であるノズルギャップ（ノズル鋼板距離）を操作しても、その結果としてのめっき付着量を検出できるのは１〜２分程度後である。従って、めっき付着量を予測してノズル圧力を決定するプリセット制御は、重要性が高い制御対象である。
【００１６】
ロール２０３やトップロール２０４は鋼板４０１を支持している。めっき付着量Ｗは種々の要因の影響を受けて変化するが、主として鋼板４０１の移動速度である鋼板４０１の板速（鋼板速度）Ｖ、ノズル圧力Ｐ、ノズルギャップＤにより決定される。なお、鋼板４０１の板速Ｖはロール２０３や、トップロール２０４の回転速度等を基に算出される。
これらの関係は、例えば、以下の式（１）で表される。
【００１７】
ｌｎ（Ｗ）＝ａ０＋ａ１・ｌｎ（Ｐ）＋ａ２・ｌｎ（Ｖ）＋ａ３・ｌｎ（Ｄ）
・・・（１）
【００１８】
ここで、ａ０〜ａ３は定数である。
図１に示すように、一般的に、ノズル２１１は鋼板４０１の表側及び裏側にそれぞれ備えられていることが多い。ノズル圧力Ｐが鋼板４０１の表側と裏側で異なるときは、両方を平均した値をノズル圧力Ｐとすればよい。同様に、ノズルギャップＤが鋼板４０１の表側と裏側、あるいは右サイドと左サイドとで異なるときは、これらを平均した値をノズルギャップＤとすればよい。また、現実にはめっき付着量Ｗは、溶融めっきや鋼板４０１の温度、ノズル２１１の高さ、ノズル２１１の鋼板４０１に対する角度等によっても変化すると考えられる。しかし、式（１）のような回帰モデルでは、溶融めっきや鋼板４０１の温度、ノズル２１１の高さ、ノズル２１１の鋼板４０１に対する角度等に変数としての有意性が見出せず、省略されることが多い。本実施形態では、以下、めっき付着量予測モデルを式（１）として説明する。
【００１９】
なお、付着量検出器２１２でめっき付着量を検出された鋼板４０１は、最終的に図示しない切断機で切断され、コイルとして巻取られる。
【００２０】
次に、制御装置１の構成を説明する。
制御装置１は、次に処理される鋼板４０１に対応した目標めっき付着量Ｗ＊に加えて、その鋼板４０１の鋼種、板厚、板幅等の製造情報を上位計算機３から受信する。製造情報には、めっき付着量Ｗの上下限値や鋼板４０１の規格情報等が含まれる場合もある。
【００２１】
制御装置１は、プリセット制御部１０１、トラッキング部（安定状態判定部）１０２、安定付着量判定部（安定値記憶処理部）１０３、安定値記憶部（記憶部）１０４、ＦＢ（Feedback：フィードバック)制御部１０５及び加算出力部１０６を有する。
プリセット制御部１０１は、上位計算機３から取得した現在の目標めっき付着量Ｗ＊ｃと、めっきプラント２から取得した現在のノズル圧力Ｐｃ、現在の板速Ｖｃ、現在のノズルギャップＤｃ、及び安定値記憶部１０４の安定データ等を用いて、ノズル圧力Ｐの指令値（プリセット値Ｐｒｅｆ）を算出する。安定データについては後記する。また、プリセット制御部１０１は、上位計算機３から目標めっき付着量Ｗ＊の変化、めっきプラント２からノズルギャップＤ、板速Ｖのいずれかの変化を受信したタイミングで処理を開始し、安定付着量判定部１０３から安定状態トリガを受けると処理を終了する。
【００２２】
トラッキング部１０２は、めっきプラント２から取得した板速Ｖを積算することで、鋼板４０１の移動距離を追尾する。また、トラッキング部１０２は、安定状態である場合、安定状態トリガを発行する。
ここで安定状態とは、ノズル圧力Ｐ、ノズルギャップＤ、板速Ｖに対応して付着されためっきが、その後、ノズル圧力Ｐ、ノズルギャップＤ、板速Ｖが変化しないまま付着量検出器２１２でめっき付着量Ｗとして検出される状態を示している。逆に、該当部位のめっき付着量が付着量検出器２１２で検出される前にノズル圧力Ｐ、ノズルギャップＤ、板速Ｖのいずれかが変化したときは、安定状態とは認識されない。言い換えれば、安定状態とは、めっきプラント２から取得された、現在のめっき付着量Ｗの実績値が、めっきプラント１から取り込んだ、現在の板速Ｖと、現在のノズル圧力Ｐと、現在のノズルギャップＤと、のそれぞれに基づいた（それぞれによって定められた）めっき付着量Ｗとなっている状態である。
【００２３】
安定付着量判定部１０３は、めっきプラント２から現在のめっき付着量Ｗｃ、ノズル圧力Ｐｃ、ノズルギャップＤｃ、板速Ｖｃを取得する。また、安定付着量判定部１０３は、トラッキング部１０２から安定状態トリガを受けると、取得した現在のめっき付着量Ｗｃ、ノズル圧力Ｐｃ、ノズルギャップＤｃ、板速Ｖｃを、安定状態におけるめっき付着量Ｗｓ、ノズル圧力Ｐｓ、ノズルギャップＤｓ、板速Ｖｓとして安定値記憶部１０４に格納する。以下、安定状態におけるめっき付着量Ｗｓ、ノズル圧力Ｐｓ、ノズルギャップＤｓ及び板速Ｖｓをそれぞれ安定めっき付着量Ｗｓ、安定ノズル圧力Ｐｓ、安定ノズルギャップＤｓ及び安定板速Ｖｓと称する。安定めっき付着量Ｗｓ、安定ノズル圧力Ｐｓ、安定ノズルギャップＤｓ及び安定板速Ｖｓは、いずれも実績値である。
安定値記憶部１０４には、安定付着量判定部１０３によって格納された安定めっき付着量Ｗｓ、安定ノズル圧力Ｐｓ、安定ノズルギャップＤｓ、安定板速Ｖｓ等が保持される
【００２４】
ＦＢ制御部１０５は、安定状態付着量判定部１０３から安定状態トリガをうけると、めっきプラント２から取得された安定めっき付着量Ｗｓと、上位計算装置３から取得した現在の目標めっき付着量Ｗ＊ｃとの偏差を基に、この偏差が小さくなる方向にノズル圧力Ｐを変化させる。
加算出力部１０６は、プリセット制御部１０１の出力と、ＦＢ制御部１０５の出力とを加算し出力する。
【００２５】
以下、本実施形態では簡単のため、めっきプラント２の制御対象がノズル圧力Ｐである場合を例に説明する。制御装置１は、目標めっき付着量Ｗ＊やめっきプラント２から取得した板速Ｖ、ノズルギャップＤが変化したタイミングでプリセット制御部１０１がプリセット制御を行い、現在のノズル圧力Ｐｃを所望のめっき付着量を実現するガス圧力Ｐに切り替える。
なお、本実施形態では、制御対象がノズル圧力Ｐである場合について説明しているが、制御対象はノズル圧力Ｐに限らず、ノズルギャップＤ等が制御対象でもよい。
【００２６】
（ハードウェア構成）
図２は、第１実施形態に係る制御装置のハードウェア構成を示す図である。
制御装置１は、ＰＣ（Personal Computer)でもよいし、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）でもよい。
制御装置１は、ＲＡＭ（Random Access Memory）等のメモリ５０１、ＣＰＵ(Central Processing Unit)５０２、ＨＤ（Hard Disc）等の記憶装置５０３を有している。ここで、記憶装置５０３は、図１の安定値記憶部１０４に相当するものである。
メモリ５０１には、記憶装置５０３に格納されているプログラムがロードされ、ＣＰＵ５０２によって、ロードされたプログラムが実行されることで、プリセット制御部１０１、トラッキング部１０２、安定付着量判定部１０３、ＦＢ制御部１０５、加算出力部１０６が具現化されている。
【００２７】
（プリセット制御処理）
図３は、第１実施形態に係るプリセット制御部における処理の手順を示すフローチャートである。適宜図１を参照する。
なお、この処理は、ノズルオープンクローズ処理が行われることにともなって行われる処理である。具体的には、溶接点４１１がノズル２１１を通過する前後で、制御装置１がノズルギャップＤの変化を受信したタイミングで開始される処理である。
【００２８】
また、図３に示す処理は、ノズルギャップＤの変化が終了すると終了する。なお、プリセット制御部１０１による処理が行われている間、ＦＢ制御部１０４による処理は停止している。
【００２９】
まず、プリセット制御部１０１は、めっきプラント２から現在の板速（第１の鋼板速度）Ｖｃ、現在のノズルギャップ（第１のノズル鋼板距離）Ｄｃ、及び現在のノズル圧力Ｐｃを取得する（Ｓ１０１）。ちなみに、現在のノズル圧力Ｐｃとは、現在におけるノズル圧力Ｐの設定値である。なお、ステップＳ１０１では、プリセット制御部１０１は、現在のノズル圧力Ｐｃを取得しなくてもよい。
次に、プリセット制御部１０１は、上位計算機３から現在の目標めっき付着量Ｗ＊ｃを取得する（Ｓ１０２）。
【００３０】
次に、プリセット制御部１０１は、安定値記憶部１０４から、安定データを取得する（Ｓ１０３）。安定データとは、安定板速（第２の鋼板速度）Ｖｓ、安定ノズルギャップ（第２のノズル鋼板距離）Ｄｓ、安定めっき付着量（めっき付着量の情報）Ｗｓの組み合わせである。
【００３１】
安定状態の判定方法や、安定値記憶部１０４への安定データの格納については後記する。
そして、プリセット制御部１０１は、取得した安定データを基に、ノズル圧力の指令値であるプリセット値Ｐｒｅｆを算出する（Ｓ１０４）。
【００３２】
ここで、ステップＳ１０４におけるプリセット値Ｐｒｅｆの算出方法について、詳細に説明する。
めっき付着量予測モデルとして、式（１）を仮定した場合、式（１）は以下の式（２）に書き換えることができる。
【００３３】
Ｗ＝ｆ（Ｐ、Ｖ、Ｄ）
＝ｅｘｐ（ａ０＋ａ１・ｌｎ（Ｐ）＋ａ２・ｌｎ（Ｖ）＋ａ３・ｌｎ（Ｄ））
・・・（２）
【００３４】
式（２）より、板速がＶ、ノズルギャップがＤのとき、付着量Ｗを実現するノズル圧力Ｐは、以下の式（３）で表すことができる。
【００３５】
Ｐ＝ｅｘｐ｛（ｌｎ（Ｗ）−ａ０−ａ２・ｌｎ（Ｖ）−ａ３・ｌｎ（Ｄ））／ａ１｝
・・・（３）
【００３６】
従って、プリセット制御部１０１が算出するプリセット値Ｐｒｅｆは、安定値記憶部１０４に記憶されている安定ノズル圧力（第２のガス圧）Ｐｓに、現在の目標めっき付着量Ｗ＊ｃ、現在の板速Ｖｃ、現在のノズルギャップＤｃ、安定値記憶部１０４に記憶されている安定めっき付着量Ｗｓ、安定板速Ｖｓ、安定ノズルギャップＤｓの偏差を加減算する以下の式（４）により算出される。
【００３７】
Ｐｒｅｆ＝Ｐｓ＋ｆ−１（Ｗ＊ｃ、Ｖｃ、Ｄｃ）−ｆ−１（Ｗｓ、Ｖｓ、Ｄｓ）
・・・（４）
【００３８】
式（４）の右辺における第２項（ｆ−１（Ｗ＊ｃ、Ｖｃ、Ｄｃ））は、現在の目標めっき付着量（第１の目標めっき付着量）Ｗ＊ｃ、現在の板速Ｖｃ、現在のノズルギャップＤｃに対応するノズル圧力（第１のガス圧）を示している。また、式（４）の右辺における第３項（ｆ−１（Ｗｓ、Ｖｓ、Ｄｓ））は、安定値記憶部１０４に記憶されている安定めっき付着量（めっき付着量の実績値）Ｗｓ、安定板速Ｖｓ、安定ノズルギャップＤｓに対応するノズル圧力（第３のガス圧）を示している。式（４）の第２項と第３項を展開することにより、プリセット値Ｐｒｅｆ（第４のガス圧）は、以下の式（５）により決定される。
【００３９】
Ｐｒｅｆ＝Ｐｓ＋ｅｘｐ｛（ｌｎ（Ｗ＊ｃ）−ａ０−ａ２・ｌｎ（Ｖｃ）−ａ３・ｌｎ（Ｄｃ））／ａ１｝
−ｅｘｐ｛（ｌｎ（Ｗｓ）−ａ０−ａ２・ｌｎ（Ｖｓ）−ａ３・ｌｎ（Ｄｓ））／ａ１｝
・・・（５）
【００４０】
プリセット制御部１０１における制御のイメージは後記して説明する。なお、式（５）等のめっき付着量予測モデルに関する情報は、安定値記憶部１０４等に格納されている。
【００４１】
（トラッキング処理）
図４は、第１実施形態に係るトラッキング部における処理の手順を示すフローチャートである。適宜、図１を参照する。
トラッキング部１０２は、付着量検出器２１２で検出した鋼板４０１のめっき付着量が安定付着量か否かを判定する。安定付着量を判定するために、トラッキング部１０２は鋼板４０１の移動距離であるトラッキング距離Ｌを定義する。トラッキング距離Ｌは鋼板４０１の移動に伴って加算され、溶接点４１１がノズル２１１を通過したタイミング及びノズル圧力Ｐ、ノズルギャップＤ、板速Ｖのいずれかが変化したタイミングでリセットされる。
なお、図４の処理はめっきプラント２が稼働している間、実行され続ける
【００４２】
まず、トラッキング部１０２は、初期化処理としてトラッキング距離Ｌをリセットする（Ｓ２０１）。
次に、トラッキング部１０２は、トラッキング距離Ｌを基に、溶接点４１１がノズル２１１の位置（ノズル位置）を通過したか否かを判定する（Ｓ２１１）。めっきプラント２では、図１で図示していない箇所を含めて、最初から最後まで一貫して鋼板４０１の移動が管理されている。従って、ステップＳ２１１において、トラッキング部１０２は、溶接点４１１がノズル２１１の位置（ノズル位置）を通過したか否かを容易に判定することができる。
ステップＳ２１１において、溶接点４１１がノズル位置を通過していないと判定した場合（Ｓ２１１→Ｎ）、トラッキング部１０２はステップＳ２１３へ処理を進める。
【００４３】
ステップＳ２１１において、溶接点４１１がノズル位置を通過したと判定した場合（Ｓ２１１→Ｙ）、トラッキング部１０２は、新しい鋼板４０１の処理が始まったと判定し、トラッキング距離Ｌをリセットし（Ｓ２１２）、ステップＳ２１３へ処理を進める。
ステップＳ２１３において、トラッキング部１０２は、めっきプラント２から現在の板速Ｖｃを取得する。
【００４４】
そして、トラッキング部１０２は、取得した板速Ｖｃを積算することで、鋼板４０１のトラッキング距離Ｌを算出する（Ｓ２１４）。すなわち、トラッキング部１０２は、以下の式（６）により、トラッキング距離Ｌを算出する。
【００４５】
Ｌ＝ΣＶｃ・Δｔ・・・（６）
【００４６】
なお、式（６）においてΔｔは、板速Ｖｃの取得周期である。
次に、トラッキング部１０２は、現在の板速Ｖｃと基準速度Ｖｏとを比較し、板速Ｖｃが基準速度Ｖｏ未満であるか否かを判定する（Ｓ２２１）。基準速度Ｖｏとは、めっきプラント２が稼働中か否かの判定指標である。すなわち板速Ｖｃが基準速度Ｖｏより小さいとき、トラッキング部１０２は、ラインが停止していると判定する。
ステップＳ２２１の結果、板速Ｖｃが基準速度Ｖｏ未満である場合（Ｓ２２１→Ｙ)、トラッキング部１０２はめっきプラント２の稼動が終了したと判定し、処理を終了する。
【００４７】
ステップＳ２２１の結果、板速Ｖｃが基準速度Ｖｏ以上である場合（Ｓ２２１→Ｎ）、トラッキング部１０２は、トラッキング距離Ｌが基準距離Ｌｓより大きいか否かを判定する（Ｓ２２２）。基準距離Ｌｓは、安定状態が成立する距離と対応する距離であり、ノズル２１１と付着量検出器２１２との距離に付着量検出器２１２の検出遅れに相当する距離を加算した値で定義される。つまり、基準距離Ｌｓは、溶接点４１１が付着量検出器２１２に到達している否かを判定するための距離である。
ステップＳ２２２の結果、トラッキング距離Ｌが基準距離Ｌｓ以下である場合（Ｓ２２２→Ｎ）、トラッキング部１０２は、ステップＳ２２４へ処理を進める。
【００４８】
ステップＳ２２２の結果、トラッキング距離Ｌが基準距離Ｌｓより大きい場合（Ｓ２２２→Ｙ）、トラッキング部１０２は、安定状態が成立していると判定し、安定状態トリガを安定付着量判定部１０３に発行する（Ｓ２２３）。安定状態の成立条件は前記した通りである。トラッキング距離Ｌが基準距離Ｌｓより大きいことは、ノズル２１１の直下にあった鋼板４０１の部位が付着量検出器２１２でめっき付着量を検出されるまで、ノズル圧力、ノズルギャップ、板速のいずれも変化していないことを示しているためである。すなわち、トラッキング距離Ｌが基準距離Ｌｓより大きいということは、溶接点４１１が付着量検出器２１２を通過していることを意味している。そして、この間、ノズル２１１の直下にあった鋼板４０１の部位が付着量検出器２１２でめっき付着量を検出されるまで、ノズル圧力、ノズルギャップ、板速のいずれも変化していないことから、トラッキング部１０２は、前記めっきプラントから取り込んだ、現在の鋼板速度と、現在のガス圧と、現在のノズル鋼板距離と、のそれぞれに基づいためっき付着量であると判定する。
このように、トラッキング部１０２は、鋼板４０１のトラッキング距離に基づく、鋼板４０１の位置情報を用いて、めっきプラント２から取得されたためっき付着量が、安定に検出されためっき付着量であるか否か（安定状態であるか否か）を判定する。
【００４９】
そして、ステップＳ２２４において、トラッキング部１０２は、ノズル圧力Ｐ、ノズルギャップＤ、板速Ｖの少なくともひとつが変化したか否かを判定する。
ステップＳ２２４の結果、ノズル圧力Ｐ、ノズルギャップＤ、板速Ｖの少なくともひとつが変化した場合（Ｓ２２４→Ｙ)、トラッキング部１０２は、所定時間（Δｔ）待機した後、ステップＳ２１２へ処理を戻し、トラッキング距離Ｌをリセットする。このとき、トラッキング部１０２は、プリセット制御部１０１へ安定状態ではなくなった旨の通知を行い、この通知を受信したプリセット制御部１０１が図３に示す処理を開始してもよい。
ノズル圧力Ｐ、ノズルギャップＤ、板速Ｖのいずれも変化していない場合（Ｓ２２４→Ｎ）、トラッキング部１０２は、所定時間（Δｔ）待機した後、ステップＳ２１１へ処理を戻し、ステップＳ２１１以降の処理を繰り返す。
このように、安定状態であるか否かの判定は、所定時間（Δｔ）の周期で行われる。
【００５０】
図５は、ひとつの鋼板内における安定状態成立タイミングを模式的に示す図である。
ここでは、前鋼板４０１ａと次鋼板４０１ｂが溶接点４１１における溶接により接続されている。図５の例では、前鋼板４０１ａにおいて、溶接点４１１がノズル２１１の位置を通過した後、符号６０２ａ〜６０２ｄで示す４回の安定状態が成立した例を示している。ここで、溶接点４１１と符号６０２ａとの間の距離が大きいのは、その間に例えばノズルギャップが変化してトラッキング距離Ｌがリセットされているためである。同様に、符号６０２ｂと符号６０２ｃとの間の距離が大きいのは、その間に、例えば符号６０１の時点で板速が変化してトラッキング距離Ｌがリセットされているためである。
【００５１】
（安定付着量判定処理）
図６は、第１実施形態に係る安定付着量判定部における処理手順を示すフローチャートである。適宜図１を参照する。
安定付着量判定部１０３はめっきプラント２の付着量検出器２１２からめっき付着量の検出値が得られたタイミングで、得られためっき付着量が安定状態の値か否かをトラッキング部１０２の出力にしたがって判定する。そして、安定付着量判定部１０３は、安定状態の値のとき、安定値記憶部１０４に記憶している安定データをこれらの値で更新する。ここで安定めっき付着量Ｗｓとは、めっき付着量の検出部位がノズル２１１から付着量検出器２１２に移動する間、ノズル圧力Ｐ、ノズルギャップＤ、板速Ｖが変化しなかったときのめっき付着量Ｗのことである。言い換えれば、安定めっき付着量Ｗｓとは、めっきプラント２から取得された、現在のめっき付着量の実績値Ｗが、めっきプラント２から取得された、現在の板速Ｖと、現在のノズル圧力Ｐと、現在のノズルギャップＤと、のそれぞれに基づいためっき付着量Ｗとなっている状態のときのめっき付着量Ｗである。このときのめっき付着量（安定めっき付着量Ｗｓ）、ノズル圧力（安定ノズル圧力Ｐｓ）、板速（安定板速Ｖｓ）、ノズルギャップ（安定ノズルギャップＤｓ）は組のデータ（安定データ）として安定値記憶部１０４に格納される。
【００５２】
まず、安定付着量判定部１０３は、めっきプラント２から現在のめっき付着量Ｗｃ、ノズル圧力Ｐｃ、ノズルギャップＤｃ、板速Ｖｃを取得する（Ｓ３０１）。
次に、安定付着量判定部１０３は、トラッキング部１０２が安定状態トリガを発行したか否かを判定する（Ｓ３０２）。
ステップＳ３０２の結果、トラッキング部１０２が安定状態トリガを発行していない場合（Ｓ３０２→Ｎ）、安定付着量判定部１０３は処理を終了する。
【００５３】
ステップＳ３０２の結果、トラッキング部１０２が安定状態トリガを発行している場合（Ｓ３０２→Ｙ）、安定付着量判定部１０３は、ステップＳ３０１で取得しためっき付着量Ｗｃ、ノズル圧力Ｐｃ、ノズルギャップＤｃ、板速Ｖｃをそれぞれ安定めっき付着量Ｗｓ、安定ノズル圧力Ｐｓ、安定ノズルギャップＤｓ、安定板速Ｖｓとして、安定値記憶部１０４に記憶している安定データを更新する（Ｓ３０３）。
そして、安定付着量判定部１０３はＦＢ制御部１０５にフィードバック制御を行わせる（Ｓ３０４）。ＦＢ制御部１０５は、安定状態で得られた安定めっき付着量Ｗｓと、現在の目標めっき付着量Ｗ＊ｃとを比較し、安定めっき付着量Ｗｓを目標めっき付着量Ｗ＊ｃに近づけるためのノズル圧力の補正量ΔＰを、例えば、式（７）により算出する。
【００５４】
ΔＰ＝α×（∂Ｐ／∂Ｗ）×（Ｗ＊ｃ−Ｗｓ）・・・（７）
【００５５】
ここで、αは制御ゲインに対応する定数であり、（∂Ｐ／∂Ｗ）は影響係数に対応する定数である。
加算出力部１０６はノズル２１１に対し、プリセット制御部１０１が出力したプリセット値Ｐｒｅｆと、ＦＢ制御部１０５が出力したノズル圧力の補正量ΔＰとを加算した値をノズル圧力の指令値（プリセット値）として出力する。
【００５６】
（第１実施形態の変形例）
なお、本実施形態では、安定値記憶部１０４に記憶するめっき付着量として、付着量検出器２１２で検出しためっき付着量の実績値を記憶する例を示したが、代わりに上位計算機３から取得した目標めっき付着量が記憶されてもよい。めっき付着量の実績値は目標めっき付着量に近づくように制御されている。従って、安定めっき付着量が得られたタイミングでは、めっき付着量と、目標めっき付着量は類似の値となる。従って、めっき付着量の実績値の代わりに目標めっき付着量を使用することが可能である。
【００５７】
なお、安定ノズル圧力Ｐｓ、安定板速Ｖｓ、安定ノズルギャップＤｓが取得されるタイミングにおいて、上位計算機３から安定状態時におけるめっき付着量の実績値の代わりに、安定状態時における目標めっき付着量（第２のめっき付着量）Ｗ＊ｓが取得される場合、式（４）及び式（５）は、以下の式（４ａ）及び式（５ａ）に置き換えられる。
【００５８】
Ｐｒｅｆ＝Ｐｓ＋ｆ−１（Ｗ＊ｃ、Ｖｃ、Ｄｃ）−ｆ−１（Ｗ＊ｓ、Ｖｓ、Ｄｓ）
・・・（４ａ）
Ｐｒｅｆ＝Ｐｓ＋ｅｘｐ｛（ｌｎ（Ｗ＊ｃ）−ａ０−ａ２・ｌｎ（Ｖｃ）−ａ３・ｌｎ（Ｄｃ）／ａ１｝
−ｅｘｐ｛（ｌｎ（Ｗ＊ｃ）−ａ０−ａ２・ｌｎ（Ｖｓ）−ａ３・ｌｎ（Ｄｓ）／ａ１｝・・・（５ａ）
【００５９】
なお、式（４ａ）及び式（５ａ）を用いた場合においても、式（４）及び式（５）を用いた制御と同様の効果を得ることができる。
また、一般のめっき付着量制御装置にはノズル２１１と鋼板４０１の距離を測定する検出器は備えられていない場合が多い。しかしこの場合でも、鋼板４０１の表ノズルと裏ノズルの距離をノズル位置情報から把握できるので、この距離の１／２をノズルギャップ（ノズル鋼板距離）と考えることで、本実施形態をそのまま適用できる。
【００６０】
（ノズル制御）
図７は、第１実施形態に係るノズル制御の例を示す図である。
図７では、溶接点４１１の近傍でノズルオープンクローズが施されたときの、ノズルギャップと、プリセット制御部１０１によるノズル圧力の変化を模式的に示す。
図７において、前鋼板４０１ａと次鋼板４０１ｂとは溶接点４１１で接続されている。ノズルギャップの開閉動作（ノズルギャップの変化）を、図７の上段の線７０１、プリセット制御部１０１が出力するノズル圧力の変化を下段の線７０２に示す。
【００６１】
溶接点４１１が近づきノズルギャップが開き出すと、プリセット制御部１０１のノズル圧力算出によりノズル圧力が大きくなり、ノズルギャップ開放がめっき付着量に及ぼす影響が相殺される。
【００６２】
符号６１１は、ノズルギャップが変化する前において、前鋼板４０１ａで最後に安定状態が成立したタイミングを示している。
プリセット制御部１０１は、符号６１１以降におけるノズル圧力Ｐの算出タイミングにおいて、めっきプラント２から現在のノズルギャップＤｃ及び板速Ｖｃ等を取得する（図３のステップＳ１０１参照）。
また、プリセット制御部１０１は、符号６１１以降におけるノズル圧力Ｐの算出タイミングにおいて、上位計算機３から現在のめっき付着量の目標値Ｗ＊ｃを取得する（図３のステップＳ１０２参照）。
そして、プリセット制御部１０１は、符号６１１以降におけるノズル圧力Ｐの算出タイミングにおいて、符号６１１のタイミングで取得された安定ノズルギャップＤｓ、安定板速Ｖｓ、安定目標めっき付着量Ｗｓを取得する（図３のステップＳ１０３参照）。
そして、プリセット制御部１０１は、符号６１１以降におけるノズル圧力Ｐの算出タイミングにおいて、式（５）によりプリセット値Ｐｒｅｆを算出する（図３のステップＳ１０４参照）。
【００６３】
一般に、ノズルギャップＤはめっき付着量Ｗに大きな影響を及ぼすので、これを打ち消すため、図７に示すように、ノズル圧力ＰはノズルギャップＤが開放される過程で上昇し、ノズルギャップが完全に開放する前に上限値で飽和する。
そして、溶接点４１１がノズル位置を通過し、ノズルギャップＤが閉じられるのに伴いノズル圧力Ｐも下降する。ノズルクローズが完了した後のノズル圧力も、同様に、次に安定状態が成立するまで、安定値記憶部１０４に格納された安定ノズル圧力Ｐｓ、安定ノズルギャップＤｓ、安定板速Ｖｓ、安定めっき付着量Ｗｓを基に、プリセット算出される。
【００６４】
つまり、プリセット制御部１０１は、符号７１２に示すように、前鋼板４０１ａで最後に安定状態が成立したタイミング６１１におけるノズル圧力７１１を基点として、その後のノズル圧力を算出している。この状態は、ノズルギャップＤのオープンクローズの動作が終了すると終了する。
なお、次鋼板４０１ｂにおいて、安定状態が検出された後は、ＦＢ制御部１０５（図２参照）によるフィードバック制御が行われる。
【００６５】
本実施形態では、図７に示すように、前鋼板４０１ａで最後に安定状態が成立したタイミング６１１における安定ノズル圧力７１１を基点として、その後のノズル圧力を算出している。このようにすることで、算出されたノズル圧力のプリセット値が、ノズルギャップが大きく開放した動作点での算出結果に影響されることはない。すなわち、飽和出力が終了した時点でも、基点となるノズル圧力はタイミング６１１におけるノズル圧力７１１のままであるので、安定したノズル圧力の制御が可能となる。
また、本実施形態では、前鋼板４０１ａで最後に安定状態が成立したタイミング６１１におけるノズル圧力７１１を基点として、その後のノズル圧力を算出することにより、誤差が蓄積するのを防ぐことができるので、精度の高いノズル圧力の制御が可能となる。
【００６６】
なお、本実施形態に示す制御装置１は、図７に示すように、前鋼板４０１ａで最後に安定状態が成立したタイミング６１１における安定ノズル圧力７１１を基点として、その後のノズル圧力を算出しているが、これに限らない。安定状態が成立しているときにおけるノズル圧力であれば、最後に安定状態が成立したタイミング６１１における安定ノズル圧力７１１でなくてもよい。
このとき、式（４）、式（５）、式（４ａ）、式（５ａ）で使用される安定めっき付着量Ｗｓ、安定状態時における目標めっき付着量Ｗ＊ｓ、安定板速Ｖｓ、安定ノズルギャップＤｓは、各式で使用されている安定ノズル圧力Ｐｓが取得されたタイミングで取得されたものとなる。
【００６７】
本実施形態では、制御の操作量がノズル圧力Ｐの場合を例に説明したが、実際のプラントでは操作量がノズルギャップＤの場合もあるし、ノズル圧力ＰとノズルギャップＤの両方の場合もある。いずれの場合も、本実施形態の手法を適用できる。
なお、本実施形態では、ノズル圧力が飽和圧力でリミットされているが、リミットする必要がなければ、飽和圧力でリミットされなくてもよい。
【００６８】
［第２実施形態］
（システム）
図８は、第２実施形態に係るめっき付着システムの構成例を示す図である。
なお、図８において、図１と同様の構成要素については、図１と同一の符号を付して説明を省略する。
まず、図８における制御装置１ａにおけるプリセット制御部１０１ａは、絶対値算出部（第１のプリセット制御部）１１１、相対値算出部（第２のプリセット制御部）１１２、制御方式選択部（選択部）１１３及び切替部１１４を有している。
絶対値算出部１１１は、めっき付着量予測モデルを用いて、ノズル圧力の絶対値を算出することで、ノズル圧力のプリセットを行う。ここで、ノズル圧力の絶対値とは、前の時刻のノズル圧力を参照せず、現在時刻における情報のみを基に算出されるノズル圧力である。
相対値算出部１１２は、目標めっき付着量の変化量に対して変更すべきノズル圧力を算出し、現在のノズル圧力に対して加減算することでプリセットを行う。つまり、相対値算出部１１２が行うプリセット処理は、第１実施形態におけるプリセット制御部１０１と同様の処理である。
以下、絶対値算出部１１１が実行するプリセット制御を絶対値プリセット、相対値算出部１１２が実行するプリセット制御を相対値プリセットと称する。また、絶対値算出部１１１が算出するノズル圧力のプリセット値を絶対プリセット値と適宜称し、相対値算出部１１２が算出するノズル圧力のプリセット値を絶対プリセット値と適宜称する。
【００６９】
また、制御方式選択部１１３は、溶接点近傍判定部１２１から送られる情報等を基に、絶対値算出部１１１が算出する絶対プリセット値と、相対値算出部１１２が算出する相対プリセット値のどちらを実際に使用するかを選択する。
切替部１１４は、制御方式選択部１１３の出力に従ってプリセット制御部１０１ａの出力を、絶対値算出部１１１からの出力と、相対値算出部１１２からの出力とで切り替える。
【００７０】
また、図８に示す制御装置１ａは溶接点近傍判定部１２１を有している。
溶接点近傍判定部１２１は、めっきプラント２から取得した現在の板速Ｖｃ、溶接点４１１がノズル位置を通過したタイミング等から、溶接点４１１がノズル位置の近くにあるか否かを判定し、近くにあるときにはその旨をプリセット制御部１０１ａに通知する。
そして、プリセット制御部１０１ａは、溶接点近傍判定部１２１によって溶接点４１１がノズル位置の近くにあると判定されたタイミングに限って起動される。すなわち、後記する図１１のステップＳ５０３，Ｓ５３３で溶接点近傍判定部１２１が発行する近傍トリガをプリセット制御部１０１ａが受けると、プリセット制御部１０１ａが処理を開始する。また、後記する図１１のステップＳ５２３で溶接点近傍判定部１２１が発行する近傍解除トリガをプリセット制御部１０１ａが受けると、プリセット制御部１０１ａは処理を終了する。
【００７１】
（ハードウェア構成）
図９は、第２実施形態に係る制御装置のハードウェア構成を示す図である。
なお、図９において、図２と同様の要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
制御装置１ａにおいて、記憶装置５０３に格納されているプログラムがメモリ５０１にロードされ、ＣＰＵ５０２によって実行されることで、図２に示す各部１０２，１０３，１０５，１０６に加えて、溶接点近傍判定部１２１や、プリセット制御部１０１ａで実行される絶対値算出部１１１、相対値算出部１１２、制御方式選択部１１３、切替部１１４等が具現化している。
【００７２】
以下、絶対値算出部１１１、溶接点近傍判定部１２１、制御方式選択部１１３の処理について説明する。トラッキング部１０２、安定付着量判定部１０３、ＦＢ制御部１０５、加算出力部１０６の処理は第１実施形態と同様であるので、ここでの説明を省略する。
また、前記したように、相対値算出部１１２が行う処理は式（４）、式（５）を使用する第１実施形態におけるプリセット制御部１０１が行う処理と同様であるので、ここでの説明を省略する。
【００７３】
（絶対値算出処理）
図１０は、第２実施形態に係る絶対値算出部における処理の手順を示すフローチャートである。
まず、絶対値算出部１１１は、めっきプラント２から現在の板速Ｖｃと、現在のノズルギャップＤｃを取得し、上位計算機３から現在の目標めっき付着量Ｗ＊ｃを取得する（Ｓ４０１）。なお、絶対値算出部１１１は、例えば、一定時間ごとに現在の板速Ｖｃと、現在のノズルギャップＤｃと、目標めっき付着量Ｗ＊ｃとを取得し、第１実施形態のように、安定状態であるか否かについては問わない。
そして、絶対値算出部１１１は、以下の式（８）により、ノズル圧力のプリセット値Ｐｒｅｆ（第５のガス圧）を算出する（Ｓ４０２）。
【００７４】
Ｐｒｅｆ＝ｆ−１（Ｗ＊ｃ、Ｖｃ、Ｄｃ）・・・（８）
【００７５】
なお、目標めっき付着量Ｗ＊ｃは、以下の式（９）で示される。
【００７６】
Ｗ＊ｃ＝ｆ（Ｐｒｅｆ、Ｖｃ、Ｄｃ）
＝ｅｘｐ（ａ０＋ａ１・ｌｎ（Ｐｒｅｆ）＋ａ２・ｌｎ（Ｖｃ）＋ａ３・ｌｎ（Ｄｃ））
・・・（９）
【００７７】
従って、式（８）は、式（９）により、以下の式（１０）に書き換えることができる。
【００７８】
Ｐｒｅｆ＝ｅｘｐ｛（ｌｎ（Ｗ＊ｃ）−ａ０−ａ２・ｌｎ（Ｖｃ）−ａ３・ｌｎ（Ｄｃ））／ａ１｝・・・（１０）
【００７９】
（溶接点近傍判定処理）
図１１は、第２実施形態に係る溶接点近傍判定部における処理手順を示すフローチャートである。
ここでは、鋼板４０１の溶接点４１１に対して、ノズルオープンクローズが施される範囲を包含する領域をトラッキング距離を用いて判定する例を示す。
まず、溶接点近傍判定部１２１は、現在の板速Ｖｃが基準速度Ｖｏより大きいか否かを判定する（Ｓ５０１）。基準速度Ｖｏは、前記したようにめっきプラント２が稼働中か否かの判定指標であり、板速Ｖｃが基準速度Ｖｏより大きいことは、めっきプラント２が鋼板４０１の処理を実行中であることを示す。
ステップＳ５０１の結果、現在の板速Ｖｃが基準速度Ｖｏ以下の場合（Ｓ５０１→Ｎ）、溶接点近傍判定部１２１はステップＳ５０１に処理を戻す。
【００８０】
ステップＳ５０１の結果、現在の板速Ｖｃが基準速度Ｖｏより大きい場合（Ｓ５０１→Ｙ)、溶接点近傍判定部１２１は、溶接点４１１がノズル位置を通過したか否かを判定する（Ｓ５０２）。溶接点４１１がノズル位置を通過したか否かの判定は、トラッキング部１０２が算出するトラッキング距離Ｌを基に行われる。
【００８１】
ステップＳ５０２の結果、溶接点４１１がノズル位置を通過していない場合（Ｓ５０２→Ｎ）、溶接点近傍判定部１２１は、ステップＳ５０１へ処理を戻す。
ステップＳ５０２の結果、溶接点４１１がノズル２１１の位置を通過している場合（Ｓ５０２→Ｙ)、すなわち、新しい鋼板４０１（コイル）の処理が開始されたことをもって、溶接点近傍判定部１２１は、ノズル位置が溶接点４１１の近傍であると判定し、近傍トリガを発行し（Ｓ５０３）、以下の処理を開始する。
【００８２】
次に、溶接点近傍判定部１２１は、溶接点４１１がノズル２１１の位置を通過したか否かを判定する（Ｓ５１１）。
ステップＳ５１１の結果、溶接点４１１がノズル２１１の位置を通過していない場合（Ｓ５１１→Ｎ）、溶接点近傍判定部１２１はステップＳ５１３へ処理を進める。
ステップＳ５１１の結果、溶接点４１１がノズル２１１の位置を通過している場合（Ｓ５１１→Ｙ）、溶接点近傍判定部１２１はトラッキング距離Ｌをリセットし（Ｓ５１２）、ステップＳ５１３へ処理を進める。
ステップＳ５１３において、溶接点近傍判定部１２１はめっきプラント２から板速Ｖｃを取得し、取得する都度、式（６）によって鋼板４０１のトラッキング距離Ｌを算出する（Ｓ５１４）。
【００８３】
そして、溶接点近傍判定部１２１は、取得した板速Ｖｃが基準速度Ｖｏより大きいか否かを判定する（Ｓ５２１）。
ステップＳ５２１の結果、板速Ｖｃが基準速度Ｖｏ以下である場合（Ｓ５２１→Ｎ)、溶接点近傍判定部１２１は、めっきプラント２の稼動が終了したと判定し、処理を終了する。
ステップＳ５２１の結果、板速Ｖｃが基準速度Ｖｏより大きい場合（Ｓ５２１→Ｙ）、溶接点近傍判定部１２１は、トラッキング距離Ｌが第１基準距離Ｌｄより大きいか否かを判定する（Ｓ５２２）。第１基準距離Ｌｄは、溶接点４１１の通過後の次鋼板４０１でノズルオープンクローズが終了するタイミングと溶接点４１１の間の長さより十分長い値に、あらかじめ設定しておく。第１基準距離Ｌｄの例を図１３に示す。
つまり、ステップＳ５２２において、溶接点近傍判定部１１２は、ノズル２１１通過時において図１３において第１基準距離Ｌｄの範囲にあった鋼板４０１の箇所が、付着量検出器２１２を通過済みであるか否かを判定している。
【００８４】
ステップＳ５２２の結果、トラッキング距離Ｌが、第１基準距離Ｌｄ以下の場合（Ｓ５２２→Ｎ）、所定時間（Δｔ）待機した後、溶接点近傍判定部１２１は、ステップＳ５１３へ処理を戻す。
ステップＳ５２２の結果、トラッキング距離Ｌが第１基準距離Ｌｄより大きい場合（Ｓ５２２→Ｙ)、溶接点近傍判定部１２１は溶接点４１１の近傍ではないと判定し、近傍解除トリガを発行し（Ｓ５２３）、溶接点近傍判定を解除する。
【００８５】
そして、溶接点近傍判定部１２１は、めっきプラント２から板速Ｖｃを取得し（Ｓ５２４）、取得する都度、式（６）によって鋼板４０１のトラッキング距離Ｌを算出する（Ｓ５２５）。
次に、溶接点近傍判定部１２１は、取得した板速Ｖｃが基準速度Ｖｏより大きいか否かを判定する（Ｓ５３１）
ステップＳ５３１の結果、板速Ｖｃが基準速度Ｖｏ以下である場合（Ｓ５３１→Ｎ)、溶接点近傍判定部１２１はめっきプラント２の稼動が終了したと判定し、処理を終了する。
【００８６】
ステップＳ５３１の結果、板速Ｖｃが基準速度Ｖｏより大きい場合（Ｓ５３１→Ｙ）、溶接点近傍判定部１２１は、コイル長さＬｃからトラックング距離Ｌを減じた値（Ｌｃ−Ｌ）が、第２基準距離Ｌｅ未満であるか否かを判定する（Ｓ５３２）。ここで、第２基準距離Ｌｅは、溶接点４１１を通過前の現鋼板４０１でノズルオープンクローズが開始するタイミングと溶接点４１１の間の長さより十分長い値に、あらかじめ設定しておく。第２基準距離Ｌｅを図１３に示す。また、コイル長さＬｃは、ここでは溶接点４１１から溶接点４１１までの長さである。
つまり、ステップＳ５３２において、溶接点近傍判定部１１２は、ノズル２１１通過時において図１３において第２基準距離Ｌｅの範囲にあった鋼板４０１の箇所が、現在、付着量検出器２１２を通過しているか否かを判定している。
【００８７】
ステップＳ５３２の結果、コイル長さＬｃからトラッキング距離Ｌを減じた値（Ｌｃ−Ｌ）がＬｅ以上である場合（Ｓ５３２→Ｎ）、溶接点近傍判定部１２１は、所定時間（Δｔ）待機した後、ステップＳ５２４へ処理を戻す。
コイル長さＬｃからトラッキング距離Ｌを減じた値（Ｌｃ−Ｌ）がＬｅより小さい場合（Ｓ５３２→Ｙ)、溶接点近傍判定部１２１は溶接点４１１の近傍と判定し、近傍トリガを発行し（Ｓ５３３）、ステップＳ５１１に処理を戻す。
【００８８】
（制御方式選択処理）
図１２は、第２実施形態に係る制御方式選択部における処理の手順を示すフローチャートである。この処理は、プリセット制御部１０１ａの処理が始められるとともに始まる。すなわち、図１１のステップＳ５０３，Ｓ５３３で溶接点近傍判定部１２１が発行する近傍トリガをプリセット制御部１０１ａが受けると、図１２の処理が開始される。また、図１１のステップＳ５２３で溶接点近傍判定部１２１が発行する近傍解除トリガをプリセット制御部１０１ａが受けると、図１２の処理が終了される。
【００８９】
制御方式選択部１１３はめっき制御における制御値等の制御仕様の類似度に加えて、溶接点４１１がノズル２１１の位置を通過したか否かにしたがって、絶対プリセット値と相対プリセット値のどちらを使用するかを選択する。本実施形態では溶接点４１１を通過後における制御仕様の類似度を、めっき付着量の目標値で代表する例を示す。
【００９０】
まず、制御方式選択部１１３は、上位計算機３から現在の目標めっき付着量Ｗ＊ｃを取得し、さらに、めっきプラント２における付着量検出器２１２から直近の制御で得られためっき付着量の実績値Ｗを取得する（Ｓ６０１）。なお、直近の制御で得られためっき付着量の実績値Ｗは、実際には現在のめっき付着量の実績値であると考えられるので、ここではめっき付着量Ｗｃとする。
次に、制御方式選択部１１３は、溶接点４１１がノズル２１１の位置を通過したか否かを判定する（Ｓ６０２）。制御方式選択部１１３は、図１１のステップＳ５１１における処理において溶接点近傍判定部１２１がトラッキング距離Ｌをリセットする信号を取得し、この信号を基に溶接点４１１がノズル２１１の位置を通過したか否かを判定する。
【００９１】
ステップＳ６０２の結果、溶接点４１１がノズル２１１の位置を通過していない場合（Ｓ６０２→Ｎ）、制御方式選択部１１３は、相対値算出部１１２を選択するよう切替部１１４に指示する（Ｓ６０５）。
ステップＳ６０２の結果、溶接点４１１がノズル２１１の位置を通過している場合（Ｓ６０２→Ｙ）、制御方式選択部１１３は、目標めっき付着量Ｗ＊ｃと、めっき付着量Ｗｃの差の絶対値（偏差）が一定値ΔＺより大きいか否かを判定する（Ｓ６０３）。
【００９２】
ステップＳ６０３の結果、目標めっき付着量Ｗ＊ｃと、実績めっき付着量Ｗｃの差の絶対値が一定値ΔＺ以下の場合（Ｓ６０３→Ｎ）、制御方式選択部１１３は、相対値算出部１１２を選択するよう切替部１１４に指示する（Ｓ６０５）。
ステップＳ６０４の結果、目標めっき付着量Ｗ＊ｃと、実績めっき付着量Ｗｃの差の絶対値が一定値ΔＺより大きい場合（Ｓ６０３→Ｙ）、制御方式選択部１１３は、絶対値算出部１１１を選択するよう切替部１１４に指示する（Ｓ６０４）。
【００９３】
切替部１１４は、制御方式選択部１１３の指示に従い、相対値算出部１１２の出力及び絶対値算出部１１１の出力を切り替えて、出力する。
【００９４】
第２実施形態では、制御方式選択部１１３が出力を選択する指針とし目標めっき付着量に着目したが、前鋼板４０１ａ（図１３）と、後鋼板４０２ｂ（図１３）におけるめっき付着量の下限値の相違等を加えて類似度を算出することも考えられる。
【００９５】
（ノズル制御）
図１３は、第２実施形態に係るノズル制御の例を示す図である。
図１３では、ノズル２１１に対し溶接点４１１の近傍でオープンクローズが施されたときの、プリセット制御部１０１ａが出力するノズル圧力を模式的に示す。
図１３において、前鋼板４０１ａと後鋼板４０１ｂが溶接点４１１で接続されている。
溶接点４１１の近傍範囲はノズルギャップが溶接点４１１をまたいで開閉する範囲を十分に含んで定義される。ノズルギャップの開閉動作を図１３の上段の線８０１、プリセット制御部１０１ａが出力するノズル圧力動作を、図１３の下段の線８０２として示す。
【００９６】
溶接点４１１が近づきノズルギャップが開き出すと、プリセット制御部１０１ａのノズル圧力算出によりノズル圧力が大きくなり、ノズルギャップ開放がめっき付着量に及ぼす影響が相殺される。そして溶接点４１１がノズル位置を通過し、ノズルギャップが閉じられるのに伴いノズル圧力も下降する。
【００９７】
ここで、符号６１１は前鋼板４０１ａで最後に安定状態が成立したタイミングを示している。図１３に示すように、溶接点４１１がノズル２１１の位置を通過する前、プリセット制御部１０１ａでは相対値算出部１１２が選択される。つまり、溶接点４１１がノズル２１１の位置を通過する前の時間領域８１１では、第１実施形態と同様の処理が行われる。
【００９８】
その後、次鋼板４０１ｂが処理対象となった後（時間領域８１２）、プリセット制御部１０１ａは、現在の目標めっき付着量Ｗ＊ｃと付着量検出器２１２から取得した実績めっき付着量Ｗｃの差に着目し、差が大きいときは絶対値算出部１１１による絶対プリセットで、小さいときは安定値記憶部１０４に記憶している安定データを用いた相対値算出でノズル圧力を算出する。
なお、時間領域８１１，８１２は、それぞれ溶接点４１１の近傍で、かつ、ノズルオープンクローズ制御がなされている時間を含んでいる。
【００９９】
すなわち、第２実施形態では、溶接点４１１がノズル位置を通過し、次鋼板４０１ｂの処理となると、類似度を比較する。第２実施形態では、類似度として現在の目標めっき付着量Ｗ＊ｃと実績めっき付着量Ｗｃの差を適用している。そして、前項番４０１ａと、あと次鋼板４０１ｂにおける処理が類似していれば、第１実施形態と同様の処理を行う。また、前項番４０１ａと、次鋼板４０１ｂにおける処理が類似していなければ、前鋼板４０１ａにおける最後の安定状態時で取得した安定データを、次鋼板４０１ｂで使用すると信頼性が低くなるため、絶対プリセット値によるノズル圧力制御を行う。
このようにすることで、ノズル圧力制御の信頼性を向上させることができる。
【０１００】
ちなみに、図８におけるトラッキング部１０２及び溶接点近傍判定部１２１を１つにまとめてもよい。
【０１０１】
本発明は前記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、前記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明したすべての構成を有するものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【０１０２】
また、前記した各構成、機能、各部１０１〜１０３，１０５，１０６，１０１ａ，１１１〜１１４，１２１、安定値記憶部１０４等は、それらの一部又はすべてを、例えば集積回路で設計すること等によりハードウェアで実現してもよい。また、図２、図９に示すように、前記した各構成、機能等は、ＣＰＵ５０２等のプロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、ＨＤ（Hard Disk）に格納すること以外に、メモリや、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の記録装置、又は、ＩＣ（Integrated Circuit）カードや、ＳＤ（Secure Digital）カード、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等の記録媒体に格納することができる。
また、各実施形態において、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしもすべての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には、ほとんどすべての構成が相互に接続されていると考えてよい。
【符号の説明】
【０１０３】
１      制御装置（めっき付着量制御装置）
２      めっきプラント
３      上位計算機（外部装置）
１０１  プリセット制御部
１０２  トラッキング部（安定状態判定部）
１０３  安定付着量判定部（安定値記憶処理部）
１０４  安定値記憶部（記憶部）
１０５  ＦＢ制御部
１０６  加算出力部
１１１  絶対値制御部（第１のプリセット制御部）
１１２  相対値制御部（第２のプリセット制御部）
１１３  制御方式選択部（選択部）
１１４  切替部
１２１  溶接点近傍判定部
２０１  ポット
２０２  溶解めっき
２０３  ロール
２０４  トップロール
２１１  ノズル
２１２  付着量検出器
４０１  鋼板
４０１ａ  前鋼板
４０２ｂ  次鋼板
４１１  溶接点
【図１】
0006471081.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
0006471081.tif 000006
【図６】
0006471081.tif 000007
【図７】
0006471081.tif 000008
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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