(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｎ（ｎは３以上の自然数）基の圧延スタンドを有するタンデム圧延機の尾端蛇行制御装置であって、
前記タンデム圧延機は、
被圧延材を圧延する第ｉ圧延ロールと、前記第ｉ圧延ロールのワークサイドとドライブサイドそれぞれのロールギャップを制御する第ｉ圧下装置とを有する第ｉ（ｉは３以上ｎ以下の自然数）圧延スタンドと、
前記第ｉ圧延スタンドの上流に設けられ、前記被圧延材を圧延する第ｉ−１圧延ロールと、前記第ｉ−１圧延ロールのワークサイドとドライブサイドそれぞれの圧延荷重を検出する第ｉ−１荷重検出装置とを有する第ｉ−１圧延スタンドと、
前記第ｉ−１圧延スタンドの上流に設けられ、前記被圧延材を圧延する第ｉ−２圧延ロールと、前記第ｉ−２圧延ロールの圧延荷重を検出する第ｉ−２荷重検出装置とを有する第ｉ−２圧延スタンドと、を備え、
前記尾端蛇行制御装置は、
前記第ｉ−１荷重検出装置が検出したワークサイドとドライブサイドそれぞれの圧延荷重から差荷重を演算する第ｉ−１差荷重演算部と、
前記第ｉ−２荷重検出装置が検出した圧延荷重の時間的変化から前記被圧延材の尾端が前記第ｉ−２圧延ロールを通過した尾端抜けタイミングを演算する尾端抜けタイミング演算部と、
前記第ｉ−１差荷重演算部が演算した前記尾端抜けタイミングの差荷重と現在の差荷重との差である第ｉ−１差荷重変動量を演算する第ｉ−１差荷重変動量演算部と、
前記第ｉ−１差荷重変動量に基づいて前記第ｉ圧延スタンドのレベリング操作量を演算する第ｉ−１レベリング操作量演算部と、
前記尾端抜けタイミング以降に前記第ｉ−１圧延ロールを通過した前記被圧延材の搬送距離を演算する搬送距離演算部と、
前記尾端抜けタイミング以降に前記第ｉ−１レベリング操作量演算部により演算されたレベリング操作量を記憶領域に蓄積し、前記搬送距離が前記第ｉ−１圧延ロールから前記第ｉ圧延ロールまでのロール間距離に達した後、前記搬送距離の増加に連動して前記記憶領域からレベリング操作量を蓄積順に読み出すレベリング操作量管理部と、
前記レベリング操作量管理部により読み出されたレベリング操作量を前記第ｉ圧下装置へ出力するレベリング操作量出力部と、
を備えることを特徴とするタンデム圧延機の尾端蛇行制御装置。
【請求項２】
前記搬送距離演算部は、前記第ｉ圧延ロールのロール周速度および予め設定された後進率予測値を用いて、前記尾端抜けタイミング以降に前記第ｉ−１圧延ロールを通過した前記被圧延材の搬送距離を演算すること、
を特徴とする請求項１記載のタンデム圧延機の尾端蛇行制御装置。
【請求項３】
前記レベリング操作量管理部は、
前記尾端抜けタイミング以降にサンプリング周期毎に、前記第ｉ−１レベリング操作量演算部により演算されたレベリング操作量を前記記憶領域に蓄積し、
前記搬送距離が前記第ｉ−１圧延ロールから前記第ｉ圧延ロールまでのロール間距離に達した後、サンプリング周期毎に前記記憶領域内を１区分ずつ蓄積順にシフトすることにより、前記記憶領域に記憶されたレベリング操作量を読み出すこと、
を特徴とする請求項１又は２記載のタンデム圧延機の尾端蛇行制御装置。
【請求項４】
前記第ｉ圧延スタンドは、前記第ｉ圧延ロールのワークサイドとドライブサイドそれぞれの圧延荷重を検出する第ｉ荷重検出装置をさらに備え、
前記尾端蛇行制御装置は、
前記第ｉ荷重検出装置が検出したワークサイドとドライブサイドそれぞれの圧延荷重から差荷重を演算する第ｉ差荷重演算部と、
前記第ｉ差荷重演算部が演算した前記尾端抜けタイミングの差荷重と現在の差荷重との差である第ｉ差荷重変動量を演算する第ｉ差荷重変動量演算部と、
前記第ｉ差荷重変動量に基づいて前記第ｉ圧延スタンドのレベリング操作量を演算する第ｉレベリング操作量演算部と、をさらに備え、
前記レベリング操作量出力部は、前記レベリング操作量管理部により読み出されたレベリング操作量と、前記第ｉレベリング操作量演算部により演算されたレベリング操作量とに基づく最終レベリング操作量を前記第ｉ圧下装置へ出力すること、
を特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載のタンデム圧延機の尾端蛇行制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、タンデム圧延機の尾端蛇行制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱間圧延設備や冷間圧延設備において、圧延スタンドを数台近接して直列に配列し、１本の被圧延材を連続して圧延するストリップミルと呼ばれるタンデム形式の連続圧延機（タンデム圧延機）が知られている。【０００３】
被圧延材の尾端が圧延スタンドを通過した時に、これまで拘束力として働いていた張力がなくなり、急激に蛇行が発生する場合がある。蛇行とは、被圧延材の幅中心がワークサイドもしくはドライブサイドに移動してしまう現象である。蛇行が発生すると、ワークサイドとドライブサイドの圧延荷重の差（以下、差荷重という）が大きくなり、さらに蛇行が進行してしまう。蛇行が進行すれば、板破断や絞込みが生じ、さらには設備に損傷を与える可能性も生じる。その結果、歩留まり悪化や生産性低下などの問題に発展する。また、蛇行は、上流側圧延スタンドから下流側圧延スタンドへ伝播することが知られている。【０００４】
尾端部の蛇行を抑制する方法として、日本特開２０１０−２４７１７７号公報（特許文献１）には蛇行制御方法が提案されている。この蛇行制御方法では、仕上圧延機において、制御対象である当該圧延スタンド（第ｉ圧延スタンド）の差荷重を用いたフィードバック制御による蛇行制御を行っている。また、この蛇行制御方法では、第ｉ圧延スタンドの１つ上流に位置する圧延スタンド（第ｉ−１圧延スタンド）の蛇行制御の出力に一定比率を乗算し、第ｉ圧延スタンドに対してフィードフォワード制御による蛇行制御を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】日本特開２０１０−２４７１７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このフィードバック制御では、蛇行発生により生じた第ｉ圧延スタンドの差荷重を用いて、後追いでレベリング操作量を演算・出力する。そのため、急激に蛇行が発生した場合、レベリング操作量が追い付かず、十分に蛇行を抑制する有効な制御方法とは言い難い。【０００７】
また、このフィードフォワード制御では、被圧延材の位置を考慮しておらず、上流側圧延スタンド（第ｉ−１圧延スタンド）での蛇行制御と同じタイミングで第ｉ圧延スタンドのレベリングを操作している。そのため、適切なタイミングで適切にレベリングを操作しておらず、第ｉ圧延スタンドでの十分な蛇行抑制効果は見込めない。【０００８】
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、尾端抜けにより生じる被圧延材の蛇行の発生を好適に低減することのできるタンデム圧延機の尾端蛇行制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の実施形態に係るタンデム圧延機の尾端蛇行制御装置は、上記の目的を達成するため次のように構成される。【００１０】
このタンデム圧延機は、ｎ（ｎは３以上の自然数）基の圧延スタンドを有する。
第ｉ（ｉは３以上ｎ以下の自然数）圧延スタンドは、被圧延材を圧延する第ｉ圧延ロールと、第ｉ圧延ロールのワークサイドとドライブサイドそれぞれのロールギャップを制御する第ｉ圧下装置とを有する。
第ｉ−１圧延スタンドは、第ｉ圧延スタンドの上流に設けられ、被圧延材を圧延する第ｉ−１圧延ロールと、第ｉ−１圧延ロールのワークサイドとドライブサイドそれぞれの圧延荷重を検出する第ｉ−１荷重検出装置とを有する。
第ｉ−２圧延スタンドは、第ｉ−１圧延スタンドの上流に設けられ、被圧延材を圧延する第ｉ−２圧延ロールと、第ｉ−２圧延ロールの圧延荷重を検出する第ｉ−２荷重検出装置とを有する。【００１１】
この尾端蛇行制御装置は、第ｉ−１差荷重演算部、尾端抜けタイミング演算部、第ｉ−１差荷重変動量演算部、第ｉ−１レベリング操作量演算部、搬送距離演算部、レベリング操作量管理部、レベリング操作量出力部を備える。
第ｉ−１差荷重演算部は、第ｉ−１荷重検出装置が検出したワークサイドとドライブサイドそれぞれの圧延荷重から差荷重を演算する。
尾端抜けタイミング演算部は、第ｉ−２荷重検出装置が検出した圧延荷重の時間的変化から被圧延材の尾端が第ｉ−２圧延ロールを通過した尾端抜けタイミングを演算する。
第ｉ−１差荷重変動量演算部は、第ｉ−１差荷重演算部が演算した尾端抜けタイミングの差荷重と現在の差荷重との差である第ｉ−１差荷重変動量を演算する。
第ｉ−１レベリング操作量演算部は、第ｉ−１差荷重変動量に基づいて第ｉ圧延スタンドのレベリング操作量を演算する。
搬送距離演算部は、尾端抜けタイミング以降に第ｉ−１圧延ロールを通過した被圧延材の搬送距離を演算する。
レベリング操作量管理部は、尾端抜けタイミング以降に第ｉ−１レベリング操作量演算部により演算されたレベリング操作量を記憶領域に蓄積する。加えて、レベリング操作量管理部は、搬送距離が第ｉ−１圧延ロールから前記第ｉ圧延ロールまでのロール間距離に達した後、搬送距離の増加に連動して記憶領域からレベリング操作量を蓄積順に読み出す。
レベリング操作量出力部は、レベリング操作量管理部により読み出されたレベリング操作量を第ｉ圧下装置へ出力する。【００１２】
ここで、搬送距離がロール間距離に達した時とは、第ｉ−１圧延スタンドを通過した被圧延材の部位が第ｉ圧延スタンドに到達した時である。当該部位が第ｉ−１圧延スタンドを通過した時に演算したレベリング操作量は、ロール間距離分の遅れ時間経過後にフィードフォワード値として第ｉ圧下装置に出力される。【００１３】
圧延により被圧延材は伸びるため、当該部位が第ｉ圧延スタンドに到達した時には、被圧延材の尾端は未だ第ｉ−１スタンドを通過していない。そのため、このフィードフォワード制御は、第ｉ−１圧延スタンドでの尾端抜けよりも前に開始される。すなわち、第ｉ−１圧延スタンドでの尾端抜けによる蛇行が生じる前に、第ｉ圧延スタンドに対する蛇行抑制制御が開始される。また、この蛇行抑制制御では、上述の記憶領域に一時記憶されたレベリング操作量を当該部位が第ｉ圧延スタンドに到達した時から蓄積順に読み出す。これにより、第ｉ−２圧延スタンドでの尾端抜けによって第ｉ−１圧延スタンドで実際に生じた蛇行から予測されるレベリング操作量が、適切なタイミングでフィードフォワード値として読み出される。このように、本実施形態に係る尾端蛇行制御装置によれば、第ｉ−１圧延スタンドの尾端抜けより前の適切なタイミングで、実績値から予測されたレベリング操作量を読み出してフィードフォワード制御を開始できる。そのため、第ｉ−１スタンドの尾端抜けにより被圧延材に急激な蛇行が発生するリスクを低減することができる。【００１４】
好ましくは、上記搬送距離演算部は、第ｉ圧延ロールのロール周速度および予め設定された後進率予測値を用いて、尾端抜けタイミング以降に第ｉ−１圧延ロールを通過した被圧延材の搬送距離を演算する。【００１５】
好ましくは、上記レベリング操作量管理部は、尾端抜けタイミングからサンプリング周期毎に、第ｉ−１レベリング操作量演算部により演算されたレベリング操作量を記憶領域に蓄積する。加えて、レベリング操作量管理部は、搬送距離が第ｉ−１圧延ロールから前記第ｉ圧延ロールまでのロール間距離に達した後、サンプリング周期毎に、記憶領域内を１区分ずつ蓄積順にシフトすることにより、記憶領域に記憶されたレベリング操作量を読み出す。【００１６】
本発明の他の実施形態に係るタンデム圧延機の尾端蛇行制御装置は、さらに次の構成を備える。
第ｉ圧延スタンドは、第ｉ圧延ロールのワークサイドとドライブサイドそれぞれの圧延荷重を検出する第ｉ荷重検出装置をさらに備える。
尾端蛇行制御装置は、第ｉ差荷重演算部、第ｉ差荷重変動量演算部、第ｉレベリング操作量演算部をさらに備える。
第ｉ差荷重演算部は、第ｉ荷重検出装置が検出したワークサイドとドライブサイドそれぞれの圧延荷重から差荷重を演算する。
第ｉ差荷重変動量演算部は、第ｉ差荷重演算部が演算した尾端抜けタイミングの差荷重と現在の差荷重との差である第ｉ差荷重変動量を演算する。
第ｉレベリング操作量演算部は、第ｉ差荷重変動量に基づいて第ｉ圧延スタンドのレベリング操作量を演算する。
上記レベリング操作量出力部は、レベリング操作量管理部により読み出されたレベリング操作量と、第ｉレベリング操作量演算部により演算されたレベリング操作量とに基づく最終レベリング操作量を第ｉ圧下装置へ出力する。【００１７】
本実施形態に係る尾端蛇行制御装置によれば、上述したフィードフォワードによる蛇行抑制制御のみならず、フィードバックによる蛇行抑制制御も加わることで、第ｉ圧延スタンドの蛇行に対する追従性が向上し、さらなる蛇行抑制効果が見込める。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、尾端抜けにより生じる被圧延材の蛇行の発生を好適に低減することができる。そのため、歩留まり向上および操業の安定性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態１に係るシステム構成を説明するための図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係るフィードフォワード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２に係るシステム構成を説明するための図である。
【図４】本発明に係る制御装置が有する処理回路のハードウェア構成例を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
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。
【００２１】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係るシステム構成を説明するための図である。図１に示すシステムは、タンデム圧延機１と尾端蛇行制御装置２を備える。尾端蛇行制御装置２は、タンデム圧延機１の出側で被圧延材３が所望の板厚になるようにタンデム圧延機１のロールギャップやロール周速度を制御する制御装置（図示省略）の一部である。
【００２２】
（タンデム圧延機）
タンデム圧延機１は、熱間圧延設備または冷間圧延設備において、圧延スタンドを数台近接して直列に配列し、１本の被圧延材を連続して圧延するストリップミルと呼ばれるタンデム形式の連続圧延機である。
【００２３】
タンデム圧延機１は、ｎ（ｎは３以上の自然数）基の圧延スタンドを有する。図１には、一例として、３基の圧延スタンドを有するタンデム圧延機１が描かれている。３基の圧延スタンドは、下流側（出側）から順に、第ｉ圧延スタンド、第ｉ−１圧延スタンド、第ｉ−２圧延スタンドである。これらの圧延スタンドは、被圧延材３を圧延方向４（図１の左から右へ）へ圧延する。例えば、熱間圧延設備の場合、粗圧延機（図示省略）で圧延された被圧延材３は、５〜７基連続する圧延スタンドを有する仕上圧延機（タンデム圧延機１）の出側で所望の板厚となるように、適切なロールギャップとロール周速度に調整された上下ワークロールによって圧延される。
【００２４】
第ｉ圧延スタンド（ｉは３以上ｎ以下の自然数）は、上下一対の第ｉワークロール１１ａ（第ｉ圧延ロール）と、上下一対の第ｉバックアップロール１２ａと、第ｉ荷重検出装置１３ａと、第ｉ圧下装置１４ａとを有する。また、第ｉ圧延スタンドは、第ｉワークロール１１ａのロール周速度を計測する速度センサを備える。
【００２５】
第ｉワークロール１１ａは、被圧延材３を圧延する。第ｉバックアップロール１２ａは、第ｉワークロール１１ａを支えるように設置されている。
【００２６】
第ｉ荷重検出装置１３ａは、第ｉワークロール１１ａのワークサイドとドライブサイドそれぞれの圧延荷重（ワークロールが被圧延材３から受ける荷重）を検出する。圧延荷重はサンプリング周期毎に検出される。検出方法としては、ロードセルによる直接的な測定方法や、油圧圧下装置における検出した圧力から圧延荷重を計算する方法がある。いずれの方法においても、ワークサイド、ドライブサイド別々に取り付けられることが一般的である。なお、ワークサイド（ＷＳ）、ドライブサイド（ＤＳ）とは、被圧延材３の一方の幅方向端部および他方の幅方向端部を指すものであり、圧延ラインを境として、電動機やドライブ装置が配置された側をドライブサイド（ＤＳ）という。
【００２７】
第ｉ圧下装置１４ａは、第ｉワークロール１１ａのワークサイドとドライブサイドそれぞれのロールギャップを制御する。圧下装置は、ワークサイド、ドライブサイドで別々に設置されており（図示省略）、ワークサイド、ドライブサイドそれぞれで調整可能である。
【００２８】
第ｉ圧延スタンドと同様に、第ｉ−１圧延スタンドは、上下一対の第ｉ−１ワークロール１１ｂ（第ｉ−１圧延ロール）と、上下一対の第ｉ−１バックアップロール１２ｂと、第ｉ−１荷重検出装置１３ｂと、第ｉ−１圧下装置１４ｂとを有する。第ｉ−１ワークロール１１ｂは、被圧延材３を圧延する。第ｉ−１バックアップロール１２ｂは、第ｉ−１ワークロール１１ｂを支えるように設置されている。第ｉ−１荷重検出装置１３ｂは、第ｉ−１ワークロール１１ｂのワークサイドとドライブサイドそれぞれの圧延荷重を検出する。第ｉ−１圧下装置１４ｂは、第ｉ−１ワークロール１１ｂのワークサイドとドライブサイドそれぞれのロールギャップを制御する。
【００２９】
同様に、第ｉ−２圧延スタンドは、上下一対の第ｉ−２ワークロール１１ｃ（第ｉ−２圧延ロール）と、上下一対の第ｉ−２バックアップロール１２ｃと、第ｉ−２荷重検出装置１３ｃと、第ｉ−２圧下装置１４ｃとを有する。第ｉ−２ワークロール１１ｃは、被圧延材３を圧延する。第ｉ−２バックアップロール１２ｃは、第ｉ−２ワークロール１１ｃを支えるように設置されている。第ｉ−２荷重検出装置１３ｃは、第ｉ−２ワークロール１１ｃのワークサイドとドライブサイドそれぞれの圧延荷重を検出する。第ｉ−２圧下装置１４ｃは、第ｉ−２ワークロール１１ｃのワークサイドとドライブサイドそれぞれのロールギャップを制御する。
【００３０】
（尾端蛇行制御装置）
尾端蛇行制御装置２は、第ｉ−１差荷重演算部２１と、尾端抜けタイミング演算部２２と、第ｉ−１差荷重記憶部２３と、第ｉ−１差荷重変動量演算部２４と、第ｉ−１レベリング操作量演算部２５と、搬送距離演算部２６と、レベリング操作量管理部２７と、レベリング操作量出力部２８とを備える。
【００３１】
第ｉ−１差荷重演算部２１は、第ｉ−１荷重検出装置１３ｂが検出したワークサイドとドライブサイドそれぞれの圧延荷重から差荷重（圧延荷重の差）を演算する。この差荷重は、サンプリング周期毎に次式（１）を用いて演算される。
【００３２】
0006717430.tif 000002
ここで、
δＰｉ−１：第ｉ−１圧延スタンドにおける差荷重
ＰＷＳ,ｉ−１：第ｉ−１荷重検出装置１３ｂが検出したワークサイド（ＷＳ）の圧延荷重
ＰＤＳ,ｉ−１：第ｉ−１荷重検出装置１３ｂが検出したドライブサイド（ＤＳ）の圧延荷重
【００３３】
尾端抜けタイミング演算部２２は、第ｉ−２荷重検出装置１３ｃが検出した圧延荷重の時間的変化から被圧延材３の尾端が第ｉ−２ワークロール１１ｃを通過した尾端抜けタイミング（以下、第ｉ−２圧延スタンドの尾端抜けタイミングという）を演算する。この尾端抜けタイミングは、第ｉ−２圧延スタンドに設置されている第ｉ−２荷重検出装置１３ｃが検出する圧延荷重から被圧延材３の先尾端を検出するロードリレー信号（Ｌ／Ｒ）がオフになったタイミングである。被圧延材３の尾端が第ｉ−２圧延スタンドを通過することで、第ｉ−１圧延スタンド入側における被圧延材３への拘束が弱くなり、差荷重は大きく変化し始める。
【００３４】
第ｉ−１差荷重記憶部２３は、第ｉ−２圧延スタンドの尾端抜けタイミングにおいて第ｉ−１荷重検出装置１３ｂが検出した圧延荷重に基づいて、第ｉ−１差荷重演算部２１が演算した第ｉ−１圧延スタンドの差荷重を記憶する。この尾端抜けタイミングにおける差荷重は、少なくとも被圧延材３の尾端が第ｉ圧延スタンドを通過するまでの間保存される。
【００３５】
第ｉ−１差荷重変動量演算部２４は、第ｉ−１差荷重演算部２１が演算した尾端抜けタイミングの差荷重と現在の差荷重との差である第ｉ−１差荷重変動量を演算する。第ｉ−１差荷重変動量ΔＰｉ−１は、サンプリング周期毎に次式（２）を用いて演算される。
【００３６】
0006717430.tif 000003
ここで、
ΔＰｉ−１：第ｉ−１差荷重変動量
δＰｉ−１：第ｉ−１差荷重演算部２１が演算した現在の差荷重（現サンプリング周期において式（１）から算出される）
δＰＬＫ,ｉ−１：第ｉ−１差荷重記憶部２３に記憶された第ｉ−２圧延スタンドの尾端抜けタイミングにおける差荷重
【００３７】
第ｉ−１レベリング操作量演算部２５は、サンプリング周期毎に式（２）から得られた第ｉ−１差荷重変動量に基づいて第ｉ圧延スタンドのレベリング操作量を演算する。具体的には、第ｉ−１レベリング操作量演算部２５は、予め設定されている影響係数を第ｉ−１差荷重変動量に乗算し、圧延荷重の大きい方のロールギャップを閉めるようにするレベリング操作量を演算する。例えば、ワークサイドの圧延荷重がドライブサイドの圧延荷重より大きい（ＰＷＳ＞ＰＤＳ）場合、ワークサイドのロールギャップを閉めるようなレベリング操作量が算出される。また、差荷重変動量について不感帯を設定し、ノイズなどの微小な変化分を除くようにしてもよい。
【００３８】
搬送距離演算部２６は、尾端抜けタイミング以降に第ｉ−１ワークロール１１ｂを通過した被圧延材３の搬送距離を演算する。具体的には、搬送距離演算部２６は、第ｉワークロール１１ａのロール周速度および予め設定された後進率予測値を用いて、尾端抜けタイミング以降に第ｉ−１ワークロール１１ｂを通過した被圧延材３の搬送距離を演算する。サンプリング時間あたりに進む被圧延材３の搬送距離が積算され、積算された搬送距離はレベリング操作量管理部２７へ出力される。
【００３９】
レベリング操作量管理部２７は、尾端抜けタイミング以降にサンプリング周期毎に、第ｉ−１レベリング操作量演算部２５により演算されたレベリング操作量を記憶領域（データテーブル）に蓄積する（バッファする）。サンプリング周期毎に演算されたレベリング操作量は、記憶領域（バッファ）内を１区分ずつシフトしつつ記憶される。
【００４０】
加えて、レベリング操作量管理部２７は、搬送距離が第ｉ−１ワークロール１１ｂから第ｉワークロール１１ａまでのロール間距離に達した後、搬送距離の増加に連動して記憶領域からレベリング操作量を蓄積順に読み出す。例えば、レベリング操作量管理部２７は、搬送距離が第ｉ−１ワークロール１１ｂから第ｉワークロール１１ａまでのロール間距離に達した後、サンプリング周期毎に記憶領域内を１区分ずつ蓄積順にシフトすることにより、記憶領域に記憶されたレベリング操作量を読み出す。
【００４１】
ここで、搬送距離がロール間距離に達した時とは、第ｉ−１圧延スタンドを通過した被圧延材の部位が第ｉ圧延スタンドに到達した時である。当該部位が第ｉ−１圧延スタンドを通過した時に演算したレベリング操作量は、ロール間距離分の遅れ時間経過後にフィードフォワード値として読み出される。
【００４２】
なお、第ｉ圧下装置１４ａの応答遅れを考慮して、搬送距離がロール間距離よりも短く設定した距離に達した後、レベリング操作量を読み出すこととしても良い。なお、レベリング操作量を読み出すタイミングはサンプリング周期毎に限られない。例えば、隣接するロール間距離をＮ分割し、搬送距離演算部２６で演算した搬送距離が１分割あたりの距離を超えた時に、記憶領域から現在の搬送距離に応じたレベリング操作量を読み出すこととしても良い。
【００４３】
レベリング操作量出力部２８は、レベリング操作量管理部２７により読み出されたレベリング操作量を第ｉ圧下装置１４ａへ出力する。好ましくは、制御がインターロックにかかった時など制御ホールドした場合、その後の操作量が変わってくるため、上記レベリング操作量をＰＩＤ制御器あるいは位相進み遅れ補償器を介して、第ｉ圧下装置１４ａへ出力する。第ｉ圧下装置１４ａ（あるいは、その制御装置）は、被圧延材３の出側目標板厚を満たすための規定のロールギャップをレベリング操作量出力部２８から出力されたレベリング操作量で調整した制御量で動作する。
【００４４】
図２は、上述したフィードフォワード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３が第ｉ−２圧延スタンドを通過した尾端抜けタイミングである。この尾端抜けタイミングは、第ｉ−２圧延スタンドにおけるロードリレー信号（Ｌ／Ｒ）がオンからオフに変化することで検知される。時刻ｔ１以降、被圧延材３の尾端抜けに起因した蛇行が発生し、差荷重変動が生じる。時刻ｔ２は、不感帯を超える差荷重が生じた時刻である。時刻ｔ３は、第ｉ−２圧延スタンドの尾端抜けタイミングにおいて第ｉ−１圧延スタンドを通過した被圧延材の部位が第ｉ圧延スタンドに到達した時刻である。圧延により被圧延材３は伸びるため、当該部位が第ｉ圧延スタンドに到達した時（時刻ｔ３）には、被圧延材の尾端は未だ第ｉ−１スタンドを通過していない。蛇行抑制のためのフィードフォワード制御は、第ｉ−１圧延スタンドの尾端抜けタイミング（時刻ｔ４）よりも前の時刻ｔ３から開始される。時刻ｔ３以降、レベリング操作量管理部２７により、搬送距離の増加に連動して記憶領域からレベリング操作量が蓄積順に読み出され、レベリング操作量出力部２８により第ｉ圧下装置１４ａへ出力される。これにより、第ｉ−２圧延スタンドでの尾端抜けによって第ｉ−１圧延スタンドで実際に生じた蛇行から予測されるレベリング操作量が、適切なタイミングでフィードフォワード値として第ｉ圧下装置１４ａへ出力される。
【００４５】
このように、本実施形態に係る尾端蛇行制御装置によれば、第ｉ−１圧延スタンドの尾端抜けより前の適切なタイミングで、実績値から予測されたレベリング操作量を読み出したフィードフォワード制御を開始できる。そのため、第ｉ−１スタンドの尾端抜けにより被圧延材３に急激な蛇行が発生するリスクを低減することができる。その結果、歩留まり向上および操業の安定性を向上できる。
【００４６】
（ハードウェア構成例）
図４は、本システムの制御装置（尾端蛇行制御装置２を含む）が有する処理回路のハードウェア構成例を示す概念図である。図１（および後述する図３）の破線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。一態様として、処理回路は、少なくとも１つのプロセッサ９１と少なくとも１つのメモリ９２とを備える。他の態様として、処理回路は、少なくとも１つの専用のハードウェア９３を備える。上述したレベリング操作量管理部２７の記憶領域や第ｉ−１差荷重記憶部２３（および後述する第ｉ差荷重記憶部３３）はメモリ９２または専用のハードウェア９３により実現される。
【００４７】
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。
【００４８】
処理回路が専用のハードウェア９３を備える場合、処理回路は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、又はこれらを組み合わせたものである。各機能は処理回路で実現される。
【００４９】
実施の形態２．
（システム構成）
次に、図３を参照して本発明の実施の形態２について説明する。図３は、本発明の実施の形態２に係るシステム構成を説明するための図である。図３に示すシステム構成は、第ｉ差荷重演算部３１、尾端抜けタイミング演算部３２、第ｉ差荷重記憶部３３、第ｉ差荷重変動量演算部３４、第ｉレベリング操作量演算部３５が追加されている点、レベリング操作量出力部２８の処理が変更されている点を除いて、図１と同様である。
【００５０】
実施の形態２に係るシステムは、実施の形態１で述べた第ｉ−１圧延スタンドの差荷重に基づくフィードフォワード制御と併せて、第ｉ圧延スタンドの差荷重に基づくフィードバック制御を実行する。
【００５１】
第ｉ差荷重演算部３１は、第ｉ荷重検出装置１３ａが検出したワークサイドとドライブサイドそれぞれの圧延荷重から差荷重を演算する。この差荷重は、サンプリング周期毎に次式（３）を用いて演算される。
【００５２】
0006717430.tif 000004
ここで、
δＰｉ：第ｉ圧延スタンドにおける差荷重
ＰＷＳ,ｉ：第ｉ荷重検出装置１３ａが検出したワークサイド（ＷＳ）の圧延荷重
ＰＤＳ,ｉ：第ｉ荷重検出装置１３ａが検出したドライブサイド（ＤＳ）の圧延荷重
【００５３】
尾端抜けタイミング演算部３２は、第ｉ−２荷重検出装置１３ｃが検出した圧延荷重の時間的変化から被圧延材３の尾端が第ｉ−２ワークロール１１ｃを通過した尾端抜けタイミングを演算する。尾端抜けタイミング演算部３２の処理は、尾端抜けタイミング演算部２２と同様であるため説明を省略する。
【００５４】
第ｉ差荷重記憶部３３は、第ｉ−２圧延スタンドの尾端抜けタイミングにおいて第ｉ荷重検出装置１３ａが検出した圧延荷重に基づいて、第ｉ差荷重演算部３１が演算した第ｉ圧延スタンドの差荷重を記憶する。この尾端抜けタイミングにおける差荷重は、少なくとも被圧延材３の尾端が第ｉ圧延スタンドを通過するまでの間保存される。
【００５５】
第ｉ差荷重変動量演算部３４は、第ｉ差荷重演算部３１が演算した尾端抜けタイミングの差荷重と現在の差荷重との差である第ｉ差荷重変動量を演算する。第ｉ差荷重変動量ΔＰｉは、サンプリング周期毎に次式（４）を用いて演算される。
【００５６】
0006717430.tif 000005
ここで、
ΔＰｉ：第ｉ差荷重変動量
δＰｉ：第ｉ差荷重演算部３１が演算した現在の差荷重（現サンプリング周期において式（３）から算出される）
δＰＬＫ,ｉ：第ｉ差荷重記憶部３３に記憶された第ｉ−２圧延スタンドの尾端抜けタイミングにおける差荷重
【００５７】
第ｉレベリング操作量演算部３５は、サンプリング周期毎に式（４）から得られた第ｉ差荷重変動量に基づいて第ｉ圧延スタンドのレベリング操作量を演算する。実施の形態１で述べた第ｉ−１レベリング操作量演算部２５と同様に、第ｉレベリング操作量演算部３５は、予め設定されている影響係数を第ｉ差荷重変動量に乗算し、圧延荷重の大きい方のロールギャップを閉めるようにするレベリング操作量を演算する。
【００５８】
レベリング操作量出力部２８は、レベリング操作量管理部２７により読み出されたレベリング操作量と、第ｉレベリング操作量演算部３５により演算されたレベリング操作量とに基づく最終レベリング操作量を第ｉ圧下装置１４ａへ出力する。具体的には、ＰＩＤ制御器あるいは位相進み遅れ補償器を介して、次式（５）を用いて最終レベリング操作量を演算する。
【００５９】
0006717430.tif 000006
ここで、
ＳＬ,ｉＦＦ：第ｉ−１圧延スタンドの差荷重より演算した第ｉ圧延スタンドのレベリング操作量（フィードフォワード制御によるレベリング操作量）
ＳＬ,ｉＦＢ：第ｉ圧延スタンドの差荷重より演算した第ｉ圧延スタンドのレベリング操作量（フィードバック制御によるレベリング操作量）
ＷＦＦ：フィードフォワード制御によるレベリング操作量に対する重み係数
ＷＦＢ：フィードバック制御によるレベリング操作量に対する重み係数
【００６０】
重み係数を調整すれば、蛇行に対する制御を変えることが可能である。例えば、第ｉ圧延スタンドで予想される蛇行に対しての出力を重視したい場合は、フィードフォワード制御の重み係数をフィードバック制御の重み係数より大きくする（ＷＦＦ＞ＷＦＢ）。一方で、第ｉ圧延スタンドで発生する蛇行に対しての出力を重視したい場合は、フィードバック制御の重み係数をフィードフォワード制御の重み係数より大きくする（ＷＦＢ＞ＷＦＦ）。
【００６１】
このほか、フィードバック制御を考慮しない場合（実施の形態１と同じにする場合）には、フィードフォワード制御の重み係数は１．０、フィードバック制御の重み係数は０とする。フィードバック制御を考慮する場合は、フィードバック制御の重み係数を０より大きな数値に設定する。
【００６２】
（効果）
以上説明したように、本発明の実施の形態２に係る尾端蛇行制御装置２によれば、実施の形態１で述べたフィードフォワードによる蛇行抑制制御のみならず、フィードバックによる蛇行抑制制御も加わることで、第ｉ圧延スタンドの蛇行に対する追従性が上がり、さらなる蛇行抑制効果が見込める。
【符号の説明】
【００６３】
１  タンデム圧延機
２  尾端蛇行制御装置
３  被圧延材
４  圧延方向
１１ａ  第ｉワークロール
１１ｂ  第ｉ−１ワークロール
１１ｃ  第ｉ−２ワークロール
１２ａ  第ｉバックアップロール
１２ｂ  第ｉ−１バックアップロール
１２ｃ  第ｉ−２バックアップロール
１３ａ  第ｉ荷重検出装置
１３ｂ  第ｉ−１荷重検出装置
１３ｃ  第ｉ−２荷重検出装置
１４ａ  第ｉ圧下装置
１４ｂ  第ｉ−１圧下装置
１４ｃ  第ｉ−２圧下装置
２１  第ｉ−１差荷重演算部
２２、３２  尾端抜けタイミング演算部
２３  第ｉ−１差荷重記憶部
２４  第ｉ−１差荷重変動量演算部
２５  第ｉ−１レベリング操作量演算部
２６  搬送距離演算部
２７  レベリング操作量管理部
２８  レベリング操作量出力部
３１  第ｉ差荷重演算部
３３  第ｉ差荷重記憶部
３４  第ｉ差荷重変動量演算部
３５  第ｉレベリング操作量演算部
９１  プロセッサ
９２  メモリ
９３  ハードウェア
【図１】
0006717430.tif 000007
【図２】
0006717430.tif 000008
【図３】
0006717430.tif 000009
【図４】
0006717430.tif 000010