(57)【要約】      （修正有）【課題】熱間仕上圧延において、制御及び物理現象を表現する数式モデルと操業経験に基づいて板厚品質異常診断を行う仕上圧延異常診断装置及び方法。【解決手段】目標設定値を印加するＳＣＣ設定部と、実測データを収集するための実測データ収集部と、仕上圧延異常診断を開始する出側板厚計ロードオン判断部と、板厚データを用いて先端部、尾端部及び中央部を区分するための評価区分判断部と、前記先端部、尾端部及び中央部それぞれの領域でオンゲージ率を演算するためのオンゲージ率演算部と、前記実測データ収集部及びオンゲージ率演算部の出力値から前記先端部、中央部及び尾端部の各領域の異常などを判定するための１次異常判定部と、運転者の介入有無、素材異常、設備異常又は制御異常を判定する２次異常判定部と、前記ＳＣＣ設定部で設定した目標値と実測値を用いて前記２次異常判定部による判定値の確信度を決定する確信度判定部とを含む。【選択図】図２
2004167604.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
仕上圧延において品質及び制御の異常原因を推定して圧延板の品質度合いを高めるための仕上圧延異常診断装置において、
目標板厚、目標荷重、ロール速度及びロールギャップなどの目標設定値を印加するＳＣＣ（Ｓｕｐｅｒｖｉｓｏｒｙ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）設定部と、
実測データを収集するための実測データ収集部と、
出側板厚計がロードオンされたか否かを判定し、ロードオンされていると、仕上圧延異常診断を開始する出側板厚計ロードオン判断部と、
板厚データを用いて先端部、尾端部及び中央部を区分するための評価区分判断部と、
前記実測データ収集部から収集されたデータ及び前記ＳＣＣ設定部に設定された値を用いて前記先端部、尾端部及び中央部それぞれの領域でオンゲージ率を演算するためのオンゲージ率演算部と、
前記実測データ収集部及びオンゲージ率演算部の出力値から前記先端部、中央部及び尾端部の各領域の異常などを判定するための１次異常判定部と、
前記実測データ収集部の出力値及び前記ＳＣＣ設定部に設定された値を用いて運転者の介入有無、素材異常、設備異常又は制御異常を判定する２次異常判定部と、
前記ＳＣＣ設定部で設定した目標値と実測値を用いて前記２次異常判定部による判定値の確信度を決定する確信度判定部とを含む仕上圧延異常診断装置。
【請求項２】
前記２次異常判定部が、
板厚不良が発生した時点でロールギャップ、ロール速度及びスプレーに対する運転者の介入有無を計算するための運転者操作性判定部と、
入出側温度偏差及び実績板厚による素材異常を判定するための素材異常判定部と、
ロール偏心やセンサ異常有無などを分析するための設備異常判定部と、
仕上圧延機の制御的な異常有無を判断するための制御異常判定部とを含むことを特徴とする請求項１記載の仕上圧延異常診断装置。
【請求項３】
前記運転者操作性判定部が、
板厚偏差が需要家の管理公差より大きく、運転者のギャップ介入量が前記ＳＣＣ設定部で設定された設定値よりどれほど大きいかを判断してギャップ介入量が大きければ、板厚変動量を演算して前記ギャップ介入量と板厚変動量とを比較することにより、運転者のロール介入異常有無を判断する運転者ロールギャップ介入診断部と、
板厚偏差が（−）であれば、スタンド間の張力を演算し、前記張力演算値と前記ＳＣＣ設定部で設定された張力設定値との比較を行うことにより、ロール速度介入異常か否かを判断する速度介入診断部と、
任意のスタンド荷重を用いて板厚を演算し、前記演算された板厚と実測板厚とが類似しているかを比較し、予め設定された臨界値より小さくて板厚偏差と出側温度変化の形態が一致すれば、スプレー介入異常と判定するスプレー介入診断部とを含むことを特徴とする請求項２記載の仕上圧延異常診断装置。
【請求項４】
前記素材異常判定部が、
前記ＳＣＣ設定部で設定した目標値と実測値との板厚偏差が管理公差より大きければ、それぞれのスタンドの最高速度を用いてサンプル圧延長さを求め、これを基準として板厚を一定の長さのピッチに変換した後、前記板厚データを用いてスキッドマーク１周期周波数を演算し、前記板厚実測値をＦＦＴ変換する板厚実測値ＦＦＴ変換部と、
前記板厚実測値ＦＦＴ変換部で変化された値から、それぞれのスペクトル強度に相当する周波数を演算し、前記スキッドマーク周波数と一致する周波数を検索してその周波数のスペクトル強度がどれほどであるかを分析することにより、スキッドマーク異常か否かを判定するスキッドマーク周波数強度判断部とを含むことを特徴とする請求項２記載の仕上圧延異常診断装置。
【請求項５】
前記素材異常判定部が、
板厚の急変する領域が存在するか否かを判断する板厚急変判断部と、
前記板厚急変判断部の判断結果、急変する領域が存在すれば、前記ＳＣＣ設定部で予め設定された目標温度のデータ及び炭素量を用いて変態異常を起こす可能性を判断する炭素量及び目標温度判断部と、
前記炭素量及び目標温度判断部の判断結果、変態異常を起こす可能性が存在すると、実績温度が変態を起こす条件に該当するかを分析する実績温度判断部と、
前記実績温度判断部の判断結果、実績温度が変態を起こす条件に該当すると、それぞれのスタンドと板厚急変の位置が一致するかを分析し、荷重実績と板厚との間に相関性があるかを判断して変態発生と最終的に判定する荷重／板厚相関性判断部とをさらに含むことを特徴とする請求項４記載の仕上圧延異常診断装置。
【請求項６】
前記制御異常判定部が、
前記ＳＣＣ設定部で設定した目標値と実測値との板厚偏差が管理公差より大きいか否かを判断するための板厚偏差過多判断部と、
前記板厚偏差が需要家の管理公差より大きく、ｉサンプルにおける運転者ロールギャップ手動介入量とｉ＋１番目の運転者ロールギャップ手動介入量との差が前記ＳＣＣ設定部で予め設定された値より大きければ、運転者のロールギャップ手動介入による不良と最終的に判定する運転者介入判断部と、
前記板厚偏差が需要家の管理公差より大きく、ｉサンプルにおけるロールギャップ設定値とロールギャップ実測値との偏差がＯに収束すると、ＡＰＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）不良と最終的に判定するＡＰＣ判断部と、
前記板厚偏差が需要家の管理公差より大きく、圧延荷重偏差が予め設定された値より大きければ、先端部荷重と板厚との間に相関性があるか否かを判断し、ＦＳＵ（Ｆｉｎｉｓｈ  Ｓｅｔ  Ｕｐ）変形抵抗予測不良があるかを判定する圧延荷重偏差判断部と、
前記板厚偏差が需要家の管理公差より大きく、出側温度実績が任意の設定値より大きければ、出側温度と板厚実績との間に相関性があるか否かを判断し、ＦＳＵ温度予測不良があるかを判定する温度偏差判断部とを含むことを特徴とする請求項２記載の仕上圧延異常診断装置。
【請求項７】
前記制御異常判定部が、
板厚計Ｏｎ時点から一定の区間の板厚実績を抽出し、板厚偏差が前記ＳＣＣ設定部で予め設定された値より小さいか否かを判断し、この区間における板厚実績最小値を計算する板厚最小値演算部と、
前記最小値抽出位置で一定の区間の板厚データ実績を抽出する異常判定板厚抽出部と、
前記一定の区間における板厚実測値の最大値を演算する板厚最大値演算部と、
前記板厚実績最小値と最大値との偏差が既設定値より大きいかを判断し、先端部板厚Ｖ字形不良が発生したか否かを判断する先端板厚Ｖ字形不良判断部とを含むことを特徴とする請求項２記載の仕上圧延異常診断装置。
【請求項８】
前記制御異常判定部が、
先端部板厚Ｖ字形不良が発生したものと最終的に判断されると、前記板厚実績と出側温度実績との間に相関性があるか否かを判断して相関性があれば、前段スタンドの温度冷却に不良があるものと最終的に判断する板厚／温度実績相関性判断部と、
前記Ｖ字形不良が運転者のロールギャップ介入と同極性を有するか否かを判断して同極性がなければ、運転者のギャップ介入で板厚が確保されたものと最終的に判定する板厚／運転者介入相関性判断部と、
ロール速度設定値と実測値との偏差が０に収束すると、ギャップ設定による板厚不良が発生したものと最終的に判定する速度設定判断部と、
前記ロール速度設定値と実測値との偏差が０に収束せず、前記ＳＣＣ設定部で予め設定された値より大きければ、ＦＳＵ速度設定不良と判断し、前記板厚実績と張力とが同極性を有するかを最終的に計算し、ロール速度介入が発生したか否かを判定する運転者介入判断部とをさらに含むことを特徴とする請求項７記載の仕上圧延異常診断装置。
【請求項９】
前記制御異常判定部が、
仕上圧延出側温度と板厚実績との相関度を演算するための温度／板厚相関度演算部と、
前記温度／板厚の相関度の大きさを判断するための温度／板厚相関度判断部と、
前記温度／板厚の相関度値が前記ＳＣＣ設定部で予め設定された値より小さければ、圧延荷重の中央部実績を周波数変換するための圧延荷重周波数変換部と、
仕上圧延板厚実績の周波数分析でよく現われるスキッドマーク周波数及びロール偏心に対する周波数成分を前記圧延荷重周波数変換部の結果物から除去した後、モニタＡＧＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｇａｕｇｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）の周波数成分とロールフォースＡＧＣの周波数成分が感知されるか否かを判断する周波数判断部と、
前記それぞれの周波数が感知されると、モニタＡＧＣハンチングかロールフォースＡＧＣハンチングかを最終的に判断して表示するＡＧＣ異常表示部とを含むことを特徴とする請求項２記載の仕上圧延異常診断装置。
【請求項１０】
前記制御異常判定部が、
前記板厚実績値と目標板厚との偏差が評価基凖値に収束する時間を演算する板厚収束時間演算部と、
前記収束時間が前記ＳＣＣ設定部で予め設定された設定値より大きいか否かを判断する板厚収束時間判断部と、
前記収束時間が予め設定値より大きければ、モニタＡＧＣのゲイン不足を最終的に判断して表示するＡＧＣゲイン不足表示部とをさらに含むことを特徴とする請求項９記載の仕上圧延異常診断装置。
【請求項１１】
前記制御異常判定部が、
ＤＣ（Ｄｏｗｎ  Ｃｏｉｌｅｒ）のＯｎ時点で幅変動と板厚変動が同極性を有するか否かを判断し、同極性を有すると、ネッキング（Ｎｅｃｋｉｎｇ）が発生したと最終的に判断する板厚／幅極性判断部と、
温度変動と板厚変動との相関性を判定して相関性があれば、素材温度不良と最終的に判定する温度／板厚極性判断部と、
板厚変動が発生したスタンドで運転者のギャップ介入が存在したか否かを判断し、運転者ギャップ介入不良を最終的に判定する板厚／ギャップ発生時点判断部と、
板厚変動が発生した時点でギャップ介入もなかったならば、幅変動なしでネッキングが発生したものと最終的に判断するネッキング表示部とをさらに含むことを特徴とする請求項６、７又は９記載の仕上圧延異常診断装置。
【請求項１２】
前記設備異常判定部が、
前記ＳＣＣ設定部で設定された目標値と実測値との板厚偏差が管理公差より大きければ、バックアップロールの上下回転周波数を計算し、出側板厚実測値をＦＦＴ変換してこの値から、各スペクトル強度に対応する周波数（ｆａ）を演算した後、前記バックアップロールの回転周波数のｎ倍と前記各スペクトル強度に対応する周波数（ｆａ）とが一致するポイントが存在するかを演算すると同時に、前記周波数（ｆａ）に対応するスペクトル強度が前記ＳＣＣ設定部で設定された係数より大きいか否かを判断することにより、ロール偏心が発生したスタンドを表示するロール偏心異常診断部と、
前記ＳＣＣ設定部で設定した目標値と実測値との板厚偏差が管理公差より大きく且つ出側板厚偏差が前記ＳＣＣ設定部で予め設定されたγ以上連続的にβより大きければ、一定周期のサンプリングの間に既設定値以上の板厚変動があったかを判断し、既設定値以上の板厚変動があれば、板厚計に異常があることを最終的に出力する板厚計異常診断部とを含むことを特徴とする請求項２記載の仕上圧延異常診断装置。
【請求項１３】
前記設備異常判定部が、
温度偏差が秒当たり前記ＳＣＣ設定部で予め設定された値以上変動し、一定周期のサンプリングの間に発生した荷重変動が前記ＳＣＣ設定部で予め設定された値以上であれば、温度計異常と判定する温度計異常診断部をさらに含むことを特徴とする請求項１２記載の仕上圧延異常診断装置。
【請求項１４】
前記確信度判定部が、
前記ＳＣＣ設定部で設定した目標値と実測値との板厚偏差が管理公差より大きいか否かを判断するための板厚偏差過多判断部と、
前記板厚偏差が需要家の管理公差より大きければ、運転者介入量と張力変動間の相関度（Ｃ１）、前記板厚偏差と張力変動間の相関度（Ｃ２）、運転者介入量と板厚偏差との相関度（Ｃ３）を演算するための相関度演算部と、
前記Ｃ１、Ｃ２及びＣ３間の相関度の極性を判断するための相関度極性判断部と、
前記演算された三つの相関度の極性が少なくとも一つでも陰の符号を有すると、確信度を０と決定し、全て陽の符号を有すると、最終ロール速度運転介入確信度を前記三つの相関度の平均で決定する確信度演算部とを含むことを特徴とする請求項１記載の仕上圧延異常診断装置。
【請求項１５】
前記確信度判定部が、
板厚偏差が需要家の管理公差より大きければ、板厚偏差と温度実績間の相関度（Ｄ１）、スプレー運転者介入のあるスタンドでゲージメーター式によって計算された板厚偏差と温度実績間の相関度（Ｄ２）、実測された板厚偏差と前記ゲージメーター式によって演算された板厚偏差間の相関度（Ｄ３）を演算するためのスプレー相関度演算部と、
前記演算されたＤ１、Ｄ２及びＤ３の極性を判断して陰の相関度であれば、相関関係がないと決定し、前記３つの相関度の符号が全て陽であれば、最終スプレー運転者介入確信度を前記三つの相関度の平均で決定するスプレー確信度演算部とをさらに含むことを特徴とする請求項１４記載の仕上圧延異常診断装置。
【請求項１６】
前記相関度演算部又はスプレー相関度演算部は、
相関度を演算するための２つのデータがｆ、ｇであるとすれば、数式１のようにそれぞれの相関度（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３）を演算することを特徴とする請求項１４又は１５記載の仕上圧延異常診断装置。
【数１】
2004167604.tif 000036
（式中、Ｃｘ（ｘ＝１、２、３）、Ｄｘ（ｘ＝１、２、３）は相関度、ｆとｇは任意の２つのデータベクトル、＜ｆ、ｇ＞は２つのベクトルの内積、‖‖はベクトルの大きさをそれぞれ示す。）
【請求項１７】
前記確信度判定部が、
前記ＳＣＣ設定部で設定した目標値と実測値との板厚偏差が管理公差より大きいか否かを判断するための板厚偏差過多判断部と、
前記板厚偏差が需要家の管理公差より大きければ、上下部バックアップロールのスペクトル強度を用いてスタンドの平均スペクトル強度を演算するスタンド平均スペクトル強度演算部と、
前記上下部バックアップロールの主要周波数以外の周波数でスペクトル強度の平均を演算するためのスペクトル強度平均演算部と、
前記スタンド平均スペクトル強度演算部の結果と前記スペクトル強度平均演算部の結果との偏差を判断するためのスペクトル強度比較部と、
前記スペクトル強度比較部の判断結果、前記スタンド平均スペクトル強度演算部で求めたスペクトル強度が前記スペクトル強度平均演算部で求めたスペクトル強度より大きければ、前記スタンド平均スペクトル強度演算部で求めたスペクトル強度と前記スペクトル強度平均演算部で求めたスペクトル強度との偏差を用いてロール偏心確信度を演算する確信度演算部とを含むことを特徴とする請求項１記載の仕上圧延異常診断装置。
【請求項１８】
前記確信度判定部が、
前記ＳＣＣ設定部で設定した目標値と実測値との板厚偏差が管理公差より大きいか否かを判断するための板厚偏差過多判断部と、
前記板厚偏差が需要家の管理公差より大きければ、温度不良による板厚変動量、Ｂｏｔｈ介入による板厚変動量及びＦＳＵ不良による板厚変動量を演算するための変動量演算部と、
前記三つの変動量とＸ線板厚偏差との極性を判断する極性判断部と、
前記極性判断部における判断結果、極性が異なる場合には確信度を０と最終的に決定し、極性が同一の場合にはそれぞれの確信度を前記Ｘ線板厚偏差との比率に応じて決定する確信度演算部とを含むことを特徴とする請求項１記載の仕上圧延異常診断装置。
【請求項１９】
前記確信度演算部が数式２によってそれぞれの確信度を決定することを特徴とする請求項１８記載の仕上圧延異常診断装置。
【数２】
2004167604.tif 000037
（式中、Ｃｆｄｔは温度不良確信度、ＣｂｏｔｈはＢｏｔｈ介入による確信度、ＣｆｓｕはＦＳＵ設定
2004167604.tif 000038
【請求項２０】
仕上圧延において品質及び制御の異常原因を推定して圧延板の品質度合いを高めるための仕上圧延異常診断方法において、
それぞれの圧延条件に応じて設定された目標板厚、目標荷重、ロール速度及びロールギャップなどの設定値を決定する第１段階と、
出側板厚計がロードオンされると、実測データを収集する第２段階と、
前記実測データを用いて先端部、尾端部及び中央部を区分する第３段階と、
前記第１段階の設定値と第２段階の実測データから前記先端部、尾端部及び中央部それぞれの領域のオンゲージ率を演算する第４段階と、
前記第１段階の設定値及び前記第４段階で演算されたオンゲージ率から前記先端部、中央部及び尾端部の異常を判断する第５段階と、
板厚不良が発生した時点で運転者介入異常、素材異常、設備異常又は制御異常を判断する第６段階と、
前記第１段階で設定した目標値と実測値を用いて、前記第６段階で判断された制御異常による判定値の確信度を決定する第７段階とを含む仕上圧延異常診断方法。
【請求項２１】
前記第６段階が、
ロールギャップ、ロール速度及びスプレーに対する運転者の介入有無を計算するサブ段階と、
入出側温度偏差及び実績板厚によって素材異常を判定するサブ段階と、
ロール偏心又はセンサ異常有無などを分析することにより、設備異常を判定するサブ段階と、
圧延機のＦＳＵ設定、ＡＧＣ及びモータなどをチェックすることにより、制御異常を判定するサブ段階とを含むことを特徴とする請求項２０記載の仕上圧延異常診断方法。
【請求項２２】
前記運転者の介入有無を計算するサブ段階が、
目標板厚、目標荷重、ロール速度及びロールギャップなどの目標設定値を決定する第１段階と、
板厚偏差が需要家の管理公差より大きく、運転者のギャップ介入量が前記第１段階で設定された設定値よりどれほど大きいかを判断し、ギャップ介入量が大きければ、板厚変動量を演算して前記ギャップ介入量と板厚変動量とを比較することにより、運転者のロール介入異常有無を判断する第２段階と、
板厚偏差が（−）であれば、スタンド間の張力を演算し、前記張力演算値と前記第１段階で設定された張力設定値との比較を行うことにより、ロール速度介入異常を判断する第３段階と、
任意のスタンド荷重を用いて板厚を演算し、前記演算された板厚と実測板厚とが類似しているかを比較し、予め設定された臨界値より小さく、板厚変化と出側温度変化の形態が一致すれば、スプレー介入異常と判定する第４段階とを含むことを特徴とする請求項２１記載の仕上圧延異常診断方法。
【請求項２３】
前記運転者の介入有無を計算するサブ段階が、
圧延される板の板厚、入側温度、出側温度、圧延荷重及びロールギャップなどの実測データを測定することにより、実測データを収集する段階をさらに含むことを特徴とする請求項２２記載の仕上圧延異常診断方法。
【請求項２４】
前記素材異常を判定するサブ段階が、
目標板厚、目標荷重、ロール速度及びロールギャップなどの目標設定値を設定する第１段階と、
前記第１段階で設定した目標値と実測値との板厚偏差が管理公差より大きければ、それぞれのスタンドの最高速度を用いてサンプル圧延長さを求め、これを基準として板厚を一定の長さのピッチに変換した後、前記板厚データを用いてスキッドマーク１周期周波数を演算し、前記板厚実測値をＦＦＴ変換する第２段階と、
前記第２段階で変換された値からそれぞれのスペクトル強度に相当する周波数を演算し、前記スキッドマーク周波数と一致する周波数を検索し、その周波数のスペクトル強度がどれほどであるかを分析することにより、スキッドマーク異常か否かを判定する第３段階とを含むことを特徴とする請求項２１記載の仕上圧延異常診断方法。
【請求項２５】
前記素材異常を判定するサブ段階が、
板厚の急変する領域が存在するか否かを判断する第４段階と、
前記第４段階における判断結果、急変する領域が存在すれば、前記第１段階で予め設定された目標温度のデータ及び炭素量を用いて変態異常を起こす可能性を判断する第５段階と、
前記第５段階における判断結果、変態異常を起こす可能性が存在すれば、実績温度が変態を起こす条件に該当するかを分析する第６段階と、
前記第６段階における分析結果、実績温度が変態を起こす条件に該当すると、それぞれのスタンドと板厚急変の位置が一致するかを分析し、荷重実績と板厚との間に相関性があるか否かを判断して変態発生と最終的に判定する第７段階とをさらに含むことを特徴とする請求項２４記載の仕上圧延異常診断方法。
【請求項２６】
前記設備異常を判定するサブ段階が、
目標板厚、目標荷重、ロール速度及びロールギャップなどの目標設定値を設定する第１段階と、
前記第１段階で設定した目標値と実測値との板厚偏差が管理公差より大きければ、バックアップロールの上下回転周波数を計算し、出側板厚実測値をＦＦＴ変換し、この値から各スペクトル強度に対応する周波数（ｆａ）を演算した後、前記バックアップロールの回転周波数のｎ倍と前記各スペクトル強度に対応する周波数（ｆａ）とが一致するポイントが存在するか否かを判断する第２段階と、
前記周波数（ｆａ）に対応するスペクトル強度が、前記第１段階で設定された係数より大きいか否かを判断することにより、ロール偏心が発生したスタンドを表示する第３段階と、
前記第１段階で設定した目標値と実測値との板厚偏差が管理公差より大きく且つ出側板厚偏差が前記ＳＣＣ設定部で予め設定されたγ以上連続的にβより大きければ、一定周期のサンプリングの間に予め設定された値以上の板厚変動があったかを判断し、予め設定された値以上の板厚変動があれば、板厚計に異常があることを最終的に出力する第４段階とを含むことを特徴とする請求項２１記載の仕上圧延異常診断方法。
【請求項２７】
前記設備異常を判定するサブ段階が、
温度偏差が秒当たり前記第１段階の設定値以上変動し、一定周期のサンプリングの間に発生した荷重変動が前記ＳＣＣ設定部で予め設定された値以上であれば、温度計異常と判定する第５段階をさらに含むことを特徴とする請求項２６記載の仕上圧延異常診断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、包括的な熱間仕上圧延異常診断装置及び方法に係り、特に、熱間仕上圧延において圧延及び制御状態を示す全ての設定データと実時間データをもって、制御及び物理現象を表現する数式モデルと操業経験に基づいて構築されたデータベースを用いて板厚品質異常診断を行う装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】  最近、熱延仕上圧延工程では、製品品質向上の要求が段々高まっており、多品種少量生産方式で生産されているため、より精度の高い品質制御システムを必要としている。
熱延製品生産は、各種のコンピュータ及び制御システムによる高度の制御で安定的な操業を行うことにより、品質度合い許容値を確保している。ところが、制御システムの更新又は安定的な状態においても、時々操業の不安定や製品不良などが発生している。【０００３】  このようなものを大きく分類すると、製品の材質、運転者の操業方法、圧延設備及び制御システムなどが原因である。操業の不安定と製品の不良が発生した場合には、具体的にシステム不良か運転者の操作異常か等を判断して再発防止のための対策を設けなければならない。従来では、異常診断を行うために、製品単位で計算機に収集蓄積された実績平均データを比較分析し、或いは実績平均データを用いた簡単な模擬実験検証などを行う方法を採用している。【０００４】  ところが、詳細な原因分析を行わなければならない場合、主にオンラインアナログデータチャートを見て判断することが必要なので、玄人の手作業に依存する場合が大部分であり、これにより分析時間がたくさんかかり、実績管理に困るという問題点があった。
したがって、品質制御システムによって高品質の製品を生産するためには、運転者が瞬間的に判断し得ない品質及び制御異常原因を速く推定することを支援する診断システムの開発が必要である。【０００５】  次に、圧延機の品質診断技術に関連した先行技術を説明する。
一つ目、韓国の「浦項総合製鉄株式会社」によって出願された名称「圧延機の異常診断装置」（特許文献１参照）の発明を考察する。【０００６】  特許文献１は、多段スタンドからなる圧延機を対象として設備不良、操業不良を診断する圧延機異常診断装置に関するもので、鉄鋼プラントにおいて、多段スタンドからなる圧延機を対象として板厚、形状及び設備に対する異常判定と要因診断を自動的に行わせることにより、高速、高正確度の診断が可能で、診断臨界値を、鋼板の良否判定結果と診断結果とが整合性を保つように適切に調整する。これにより、対象の特性が変化する場合にも適切な臨界値が保たれ、常に高正確度の診断を行うことができる。【０００７】  特許文献１に開示されている先行技術は、品質の異常判断のために単に臨界値との大きさを比較して良否を決定するので、ルールベース（Ｒｕｌｅ  Ｂａｓｅ）による本出願とは異なる。また、前記特許は、対象の特性が変化するとき、臨界値を自動的に変更して診断する技術なので、最適の臨界値を設定することが診断成功率を左右する基準になれる。ところが、このような臨界値の最適設定は鋼種、サイズ、圧延条件及び現場の状況に応じて行われるので、非常に難しいという問題点がある。【０００８】  二つ目、「三菱電機株式会社」によって出願された名称「異常診断装置及び異常診断方法（特許文献２参照）」の発明を考察する。【０００９】  特許文献２は、圧延された圧延材の板厚と目標板厚との偏差を演算し、その偏差が基準値を超えると、板厚異常と認める。すなわち、板厚の局所的最小値と局所的最大値を検出し、その局所的最小値と最大値との偏差が所定の基準値を超えると、板厚異常と認める。また、異常発生原因を主にロール速度バランスとミルモータのトルク実績及び圧延荷重実績から判定している。
ところが、圧延機の板厚異常はこれより一層様々な原因によって発生しているので、前記先行技術では完全な品質診断を行うことができないという問題点がある。【００１０】  三つ目、「三菱重工業株式会社」によって出願された名称「オンラインロール研削装置の故障診断方法」の発明（特許文献３）を考察する。【００１１】  特許文献３は、運転者の肉眼によらず、自動的にオンラインロール研削装置の故障を診断した技術であって、ハウジング内のロールを回転させながら、その外周面に回転可能な砥石を挿入し、その砥石をロールの軸方向に往復移動させることにより研削するオンラインロール研削装置において、前記ロールの砥石による研削中に砥石駆動回転装置の出力トルクを検出し、出力トルクが上限値超過或いは下限値未満の場合に異常と診断する方法である。【００１２】  本先行技術も、前記他の先行技術と同様に、単に境界値に対する特許であって、完全な診断が難しいという問題点がある。【００１３】  四つ目、「新日本製鐡株式会社」によって出願された名称「圧延ロール用軸受の異常診断装置」の発明（特許文献４）を考察する。【００１４】  特許文献４は、診断時に圧延ロールが圧延ロール用軸受に加えた荷重を測定し、軸受の異常検出範囲を幅広く診断することが可能な圧延ロール用軸受の異常診断装置に関するものであるが、本先行技術も前記他の先行技術と同様の問題点がある。【００１５】
【特許文献１】大韓民国特許第２００１−００２７８２９号明細書
【特許文献２】特開平１１−３４７６１４号公報
【特許文献３】特開平７−２５１２１０号公報
【特許文献４】特開平７−６３６０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】  本発明は、かかる従来の技術の問題点を解決するためのもので、その目的は、熱間仕上圧延において圧延及び制御状態を示す全ての設定データと実時間データをもって、制御及び物理現象を表現する数式モデルと操業経験に基づいて構築されたデータベースを用いて板厚品質異常診断を行う仕上圧延異常診断装置及び方法を提供することにある。【００１７】  本発明の他の目的は、仕上圧延異常診断装置及び方法において、運転者の操作による品質良否を判断することが可能な操作性異常判断装置及び方法と、仕上圧延入側の素材異常による品質良否を判断することが可能な素材性異常診断装置及び方法と、制御上の異常による仕上圧延出側の品質良否を判断することが可能な制御性異常診断装置と、設備上の異常による仕上圧延出側の品質良否を判断することが可能な設備性異常診断装置及び方法と、板厚不良診断に対する確信度を演算することにより、品質不良の原因をさらに迅速且つ正確に判断することが可能な確信度判定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】  上記目的を達成するための本発明によれば、仕上圧延において品質及び制御の異常原因を推定して圧延板の品質度合いを高めるための仕上圧延異常診断装置において、目標板厚、目標荷重、ロール速度及びロールギャップなどの目標設定値を印加するＳＣＣ（Ｓｕｐｅｒｖｉｓｏｒｙ  ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）設定部と、実測データを収集するための実測データ収集部と、出側板厚計がロードオンされたか否かを判定し、ロードオンされていると、仕上圧延異常診断を開始する出側板厚計ロードオン判断部と、板厚データを用いて先端部、尾端部及び中央部を区分するための評価区分判断部と、前記実測データ収集部から収集されたデータ及び前記ＳＣＣ設定部に設定された値を用いて前記先端部、尾端部及び中央部それぞれの領域でオンゲージ率を演算するためのオンゲージ率演算部と、前記実測データ収集部及びオンゲージ率演算部の出力値から前記先端部、中央部及び尾端部の各領域の異常などを判定するための１次異常判定部と、前記実測データ収集部の出力値及び前記ＳＣＣ設定部で設定された値を用いて運転者の介入有無、素材異常、設備異常又は制御異常を判定する２次異常判定部と、前記ＳＣＣ設定部で設定した目標値と実測値を用いて前記２次異常判定部による判定値の確信度を決定する確信度判定部とを含む仕上圧延異常診断装置が提供される。【００１９】  また、仕上圧延において品質及び制御の異常原因を推定して圧延板の品質度合いを高めるための仕上圧延異常診断方法において、それぞれの圧延条件に応じて設定された目標板厚、目標荷重、ロール速度及びロールギャップなどの設定値を決定する第１段階と、出側板厚計がロードオンされると、実測データを収集する第２段階と、前記実測データを用いて先端部、尾端部及び中央部を区分する第３段階と、前記第１段階の設定値と第２段階の実測データから前記先端部、尾端部及び中央部それぞれの領域のオンゲージ率を演算する第４段階と、前記第１段階の設定値及び前記第４段階で演算されたオンゲージ率から前記先端部、中央部及び尾端部の異常を判断する第５段階と、板厚の不良が発生した時点で運転者介入異常、素材異常、設備異常又は制御異常を判断する第６段階と、前記第１段階で設定した目標値と実測値を用いて、前記第６段階で判断された制御異常による判定値の確信度を決定する第７段階とを含む仕上圧延異常診断方法が提供される。
【発明の効果】
【００２０】  本発明は、品質制御システムによって高品質の製品を生産するために、運転者が瞬間的に判断し得ない品質及び制御異常原因を迅速に推定する仕上圧延異常診断装置及び方法を提供するという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】  以下、本発明の好適な実施例を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１ａ及び図１ｂは本発明の一実施例に係る仕上圧延異常診断方法を示す流れ図である。
図１ａ、図１ｂ及び図２を参照すると、本発明で提案する仕上圧延機の品質異常診断方法は次のアルゴリズムを含んで構成される。【００２２】  まず、ステップＳ１０１において、それぞれの圧延条件に応じて設定された目標板厚、目標荷重、ロール速度及びロールギャップなどの設定値をＳＣＣ設定部２１０から読み込む。その後、ステップＳ１０２において、スタンドの出側に設置されている板厚計２０５から圧延板２０３の板厚信号が印加されるか否か、すなわち出側板厚計がロードオンされたか否かを判断する。【００２３】  前記ステップＳ１０２における判断結果、圧延板２０３が感知されると、本発明で提示するアルゴリズムが動作することになる。【００２４】  ステップＳ１０３において、板厚計２０５、入側温度計２０４、出側温度計２０６、圧延荷重測定センサ２０７及びロールギャップ測定センサ２０８からそれぞれ実測データを収集する。
その後、ステップＳ１０４〜ステップＳ１１０において、板厚データを用いて圧延板２０３の先端部、尾端部及び中央部をそれぞれ区分し、前記収集された実測データ及びＳＣＣ設定部２１０で設定されたデータを用いてオンゲージ率を演算する。【００２５】  この際、前記先端部は前記圧延板の先端からＸ（ｍ）、前記尾端部は前記圧延板の尾端からＹ（ｍ）をそれぞれ設定し、前記中央部は前記先端部と尾端部を除いた残りを意味する。前記先端部、尾端部及び中央部のオンゲージ率は次のように演算される。すなわち、前記圧延板の出側板厚実績値から、全体サンプルデータのうち板厚管理公差内にサンプルデータが幾つ含まれるかを計算する。演算されたオンゲージ率を用いて、板厚異常は次の判定式１で判定する。【００２６】  ［判定式１］
先端部異常：先端部のオンゲージ率がＸ（％）未満であれば、異常と判定する。
中央部異常：中央部のオンゲージ率がＹ（％）未満であれば、異常と判定する。
尾端部異常：尾端部のオンゲージ率がＺ（％）未満であれば、異常と判定する。【００２７】  但し、ここでＸ、Ｙ、Ｚ値は前記ＳＣＣ設定部２１０で設定される。
判定式１から各部の異常有無を判定する。【００２８】  次に、ステップＳ１１１〜ステップＳ１１５において、包括的異常診断を行う。
ステップＳ１１１では、板厚の不良が発生した時点で各スタンドのロールギャップ、ロール速度及びスプレーに対する運転者の介入有無を計算して判断する。ここで、運転者の介入有無（運転者操作性）が判断されると、詳細診断で運転者介入量と極性などを判定する。【００２９】  ステップＳ１１２では、品質異常の原因が素材の問題（素材性）から起因するか否かを判定し、これは細部的に次の３つの方法で判断する。【００３０】  １）仕上入側温度の予測値と実績値を数式１によって判定する。２）仕上出側温度の予測値と実績値を数式２によって判定する。３）仕上出側板厚実績に対するＦＦＴ分析を用いて、スキッドマークによって発生した板厚偏差周波数成分のピーク値を判定する。
【数１】
ΔＴ＝｜仕上入側温度実績（ＦＥＴ実績）−仕上入側予測温度（ＦＥＴ予測）｜＞α
【数２】
ΔＴ＝｜仕上出側温度実績（ＦＤＴ実績）−仕上出側目標温度（ＦＤＴ目標）｜＞β
【００３１】  ステップＳ１１３はロール偏心及びセンサの異常（設備性）有無を判定する段階である。ロール偏心の場合には、板厚実績に対してＦＦＴ分析を行うことにより、ロール偏心によって発生した板厚偏差周波数成分のピーク値を判定し、センサ異常の場合には、実績データが連続的に管理公差から外れると、異常と判定する。
【００３２】  ステップＳ１１４では、圧延機の制御上の異常（制御性）有無を判断するために、ＦＳＵ（Ｆｉｎｉｓｈ  Ｓｅｔ  Ｕｐ）、ＡＧＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｇａｕｇｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）及びモータなどに対する異常有無を調査し、圧延板がＬｏｔ内の１本目なのか、或いはロール交替以後の１本音目なのかを判断する。制御性異常有無を判断するためのアルゴリズムは判定式２の通りである。
【００３３】  ［判定式２］
（１）ＦＳＵ不良可能性判定：先端部の板厚標準偏差がＸ（μｍ）以上なのか否かを判定し、或いは先端部の板厚実績値が目標板厚以上の値を持つか否かを判定する。
（２）ＡＧＣ不良可能性判定：中央部のオンゲージ率がＸ（％）以下の場合にはＡＧＣが正常的に動作しないものと判定する。
（３）Ｌｏｔ内の１本目なのか、或いはロール交換後の１本目なのかを判定する。
【００３４】  ステップＳ１１５ではこのようなそれぞれの異常診断に対する確信度（ｃｏｎｆｉｄｅｎｃｅ  ｒａｔｅ）を決定する。確信度は各異常診断によって検出された異常原因の中でも、特に比重の大きい異常原因が迅速に推定できるようにすることで、運転者（管理者）に正確な異常発生原因を見付けて修正することができるという利点を提供する。前記ステップＳ１１１〜Ｓ１１５について後述する。
【００３５】  ステップＳ１１６では、前記全ての段階で判断した包括的異常診断の結果を表示する。
【００３６】  図２は本発明の方法が適用される仕上圧延異常診断装置の概略的構成図である。
【００３７】  図２に示した仕上圧延異常診断装置は、目標板厚、目標荷重、ロール速度及びロールギャップなどの設定値を印加するＳＣＣ設定部２１０を含む。
【００３８】  また、板厚計２０５、入側温度計２０４、出側温度計２０６、圧延荷重測定センサ２０７及びロールギャップ測定センサ２０８からそれぞれ実測データを収集するための実測データ収集部２１１を含む。
【００３９】  また、出側板厚計がロードオンされたか否かを判定する出側板厚計ロードオン判断部２１２を含む。
【００４０】  また、板厚データを用いて先端部、尾端部及び中央部を区分するための評価区分判断部２１３を備え、前記先端部、尾端部及び中央部それぞれの領域でオンゲージ率を演算するためのオンゲージ率演算部２１４を備える。この際、オンゲージ率の演算は前記実測データ及びＳＣＣ設定部で設定された値を用いて求める。
【００４１】  また、先端部、中央部及び尾端部の異常などを判定するために先端部異常判定部２１５、中央部異常判定部２１６及び尾端部異常判定部２１７を備える。
【００４２】  また、板厚の不良が発生した時点でロールギャップ、ロール速度及びスプレーに対する運転者の介入有無を計算するための運転者操作性判定部２１８、入出側温度偏差及び実績板厚による素材異常を判定するための素材異常判定部２１９、ロール偏心又はセンサ異常有無などを分析するための設備異常判定部２２０、及び仕上圧延機の制御的な異常有無を判断するための制御異常判定部２２１を備える。
【００４３】また、前記運転者操作性判断部２１８、素材異常判断部２１９、設備異常判断部２２０及び制御異常判定部２２１の確信度をそれぞれ判定するための確信度判定部２２２を含む。前記操作性判定部２１８、素材異常判定部２１９、設備異常判定部２２０、制御異常判定部２１１及び確信度判定部２２２について詳細に後述する。最後に、前記判定された結果を出力する異常診断結果表示部２２３を備える。
【００４４】  図３ａないし図３ｃは本発明の一実施例に係る仕上圧延異常診断方法における（運転者による）操作性異常診断を示す図であって、図３ａは運転者ロールギャップ介入診断方法を示す流れ図、図３ｂは速度介入診断方法を示す流れ図、図３ｃはスプレー介入診断方法を示す流れ図である。
【００４５】  図３ａないし図３ｃ及び図４を参照すると、運転者介入診断方法は次のアルゴリズムによって構成される。
【００４６】  まず、ステップＳ２０１において、各圧延条件に応じて設定された目標板厚、目標荷重、ロール速度及びロールギャップなどの設定値をＳＣＣ設定部２１０から読み込む。その後、ステップＳ２０２において、スタンドの出側に設置されている板厚計２０５から圧延板２０３の板厚信号が印加されるか否か、すなわち前記出側板厚計がロードオンされたか否かを判断する。圧延板が検知されると、本発明で提示するアルゴリズムが動作することになる。
【００４７】  ステップＳ２０３において、前記板厚計２０５、出側温度計２０６、圧延荷重測定センサ２０７及びロールギャップ測定センサ２０８からそれぞれ実測データを収集する。
【００４８】  図３ａないし図３ｃに示したアルゴリズムの動作は、実際、ステップＳ１０１〜Ｓ１１０の実行後のステップＳ１１１に該当するサブステップであって、板厚品質異常が検出された後に、前記ステップで収集されたデータを用いて操作性異常を判断するために行われる。
【００４９】  次に、ステップＳ２０４において、前記板厚計２０５から収集された板厚偏差が需要家の管理公差（需要者が要求する公差範囲）より大きいか否かを判断する。これは需要家の管理公差より大きい場合には板厚不良と判断されるからである。
前記ステップＳ２０４における判断結果、板厚偏差が需要家の管理公差より小さいか又は等しい場合には、終了し、大きい場合には、板厚不良が発生した地点における運転者のロールギャップ介入量がＸ（μｍ）超過であるか否かを判断する（Ｓ２０５−１）。ここで、Ｘは前記ＳＣＣ設定部２１０で予め設定される値である。
【００５０】  前記ステップＳ２０５−１における判断結果、運転者のロールギャップ介入量がＸ以下であれば、終了し、Ｘを超過すれば、運転者の操作誤りの可能性が高いため、引き続き診断アルゴリズムを行う。
【００５１】  すなわち、ステップＳ２０５−１では運転者手動介入によるロールギャップ介入量を板厚変動量に換算してロールギャップ介入が板厚不良に影響したか否かを判断し、板厚変動量への換算は次の式による。
2004167604.tif 000003
【００５２】  そして、前記の式によって次の式が成立する。
2004167604.tif 000004
【００５３】  当該スタンドのＱ誤差項を無視し、当該スタンドのロールギャップ修正量による板厚変動量を考慮すると、次の式で表現される。
2004167604.tif 000005
【００５４】  また、前段スタンドのロールギャップ変化による板厚変動量と当該スタンドのロールギャップ修正量による板厚変動量を考慮すると、最終的に運転者ロールギャップ介入量による出側板厚変動量は数式３によって演算される。
【００５５】
【数３】
2004167604.tif 000006
【００５６】  すなわち、例えば第６及び第７スタンドのロールギャップ変動量による第７スタンド出側の板厚変動量は次のように求めることができる。
2004167604.tif 000007
【００５７】  次に、ステップＳ２０６において、運転者ロールギャップ介入量と板厚変動量との極性が一致するか否かを判断し、一致しなければ、終了し、一致すれば、ステップＳ２０７において、運転者のロール介入に問題があると最終的に表示した後終了する。
【００５８】  図３ｂの流れ図は、前記ステップＳ２０３後の運転者のロール速度介入異常を診断する方法を示す。
【００５９】  図３ｂを参照すると、ステップＳ２０８において、板厚偏差が（−）か否かを判断する。一般に、運転者の速度手動介入は、ループによる誤動作を防止するために、ロール速度を減らす方向に作動するので、大きい張力がかかる。したがって、過度にかかった張力は板厚と幅の偏差を減らす要因として作用するので、板厚偏差が（−）か否かを判断すると、運転者の速度介入が正当であるか否かを判断することができる。
【００６０】  前記ステップＳ２０８における判断結果、板厚偏差が（−）でなければ、終了し、（−）であれば、ステップ２０９でスタンド間の張力を演算する。スタンド間の張力は、ルーパーモータの電流を利用すれば容易に求めることができる。
【００６１】  次に、ステップＳ２１０は、スタンド間張力の演算値が張力設定値より大きいか否かを判断する段階であって、速度手動介入有無を判断するために張力演算値が設定値よりどれほど大きく作用するかを演算して判断する。板厚不良が発生した時点で速度手動介入異常有無は判定式３のように判定することができる。
【００６２】  「判定式３］
張力演算値＞張力設定値＊α
ここで、αは前記ＳＣＣ設定部２１０で設定された値である。
【００６３】  前記ステップＳ２１０における判断結果、張力演算値が張力設定値より小さいか又は等しい場合には終了し、大きい場合には、ステップＳ２１１で、板厚不良が発生した時点でロール速度手動介入量の変化が（−）であるか否かを判断する。運転者は速度を減らす方向に作用するため、板厚不良時点では速度手動介入量の変化が（−）になる。
【００６４】  前記ステップＳ２１１における判断結果、ロール速度手動介入量の変化が（−）でなければ、終了し、（−）であれば、ステップＳ２１２で、運転者速度介入と最終的に判断してこれを出力部に表示した後終了する。
【００６５】  図３ｃの流れ図は、前記ステップＳ２０３後の運転者のスプレー介入異常を診断する方法を示す。
【００６６】  図３ｃを参照すると、ステップＳ２１３において、板厚不良が発生した時点で運転者のスプレー介入があったか否かを判断する。
前記ステップＳ２１３における判断結果、介入がなかったならば、終了し、介入があったならば、その時点における任意のスタンドの荷重を用いて板厚を演算する。この際、荷重を用いて板厚を演算することは前記ミル変形特性式を利用すればよい。
【００６７】  次に、ステップＳ２１５は、前記ステップＳ２１４で演算された板厚と実測板厚とを比較する段階であって、２つの値が類似している場合には運転者のスプレー介入によって圧延板の温度が低下し、これにより板厚不良が発生する可能性が多いと診断する。
【００６８】  前記ステップＳ２１５における比較結果、２つの値が類似していなければ、終了し、２つの値が類似していれば、ステップＳ２１６で、板厚不良が発生した時点に板厚変化の形態と出側温度（ＦＤＴ）の形態とが一致するか否かを判断する。
【００６９】  前記ステップＳ２１６における判断結果、一致しなければ、終了し、一致すれば、運転者の介入異常と判断し、ステップＳ２１７で、最終的に運転者スプレー異常を表示部に出力した後終了する。
【００７０】  図４は本発明に適用される仕上圧延異常診断装置における運転者操作性判定部２１８の概略的構成図である。これについて詳細に説明すると、次の通りである。
【００７１】  図４に示した操作性判定部２１８は、板厚品質異常発生時に作動し、目標板厚、目標荷重、ロール速度及びロールギャップなどの設定値を印加するＳＣＣ設定部２１０と、板厚計２０５、入側温度計２０４、出側温度計２０６、圧延荷重測定センサ２０７及びロールギャップ測定センサ２０８からそれぞれ実測データを収集するための実測データ収集部２１１と、出側板厚計がロードオンされたか否かを判定する出側板厚計ロードオン判断部２１２とからのデータを利用する。
【００７２】  前記ＳＣＣ設定部２１０、板厚計２０５、出側温度計２０６、圧延荷重測定センサ２０７及びロールギャップ測定センサ２０８は図２に示したものと同一である。
【００７３】  一方、前記操作性判定部２１８は、運転者ロールギャップ介入診断モジュール、速度介入診断モジュール及びスプレー介入診断モジュールに大別されるが、それぞれを説明すると、次の通りである。
【００７４】  まず、運転者ロールギャップ介入診断モジュールは、板厚偏差が需要家の管理公差より大きいか否かを判断する板厚偏差過多判断部３１３と、運転者のギャップ介入量が前記ＳＣＣ設定部２１０で設定された設定値よりどれほど大きいかを判断し、ギャップ介入量が大きい場合には板厚変動量を演算してその妥当性を判定するための運転者ギャップ介入量判断部３１４と、ギャップ介入量と板厚変動量との極性が一致するか否かを判断するための極性判断部３１５と、ギャップ介入量の異常と判断されると、これを表示するためのギャップ介入量異常表示部３１６とを含んでなる。
【００７５】  速度介入診断モジュールは、運転者の速度介入異常を判断するためのモジュールであって、板厚偏差が（−）であるか否かを判断する板厚偏差極性判断部３１７と、スタンド間の張力を演算し、張力演算値と前記ＳＣＣ設定部２１０で設定された張力設定値との比較を行う張力演算値／設定値比較部３１８と、ロール速度の手動介入量の変化が（−）であるか否かを判断する速度手動介入極性判断部３１９と、速度介入異常と最終的に判断されると、ロール速度介入異常であることを表示するロール速度介入異常表示部３２０とを含む。
【００７６】  スプレー介入診断モジュールは、運転者のスプレー介入があったか否かを判断するためのスプレー介入有無判断部３２１と、任意のスタンド荷重を用いて板厚を演算し、演算された板厚と実測板厚とが類似しているか否かを比較する板厚比較部３２２と、板厚変化と出側温度変化の形態が一致するか否かを判断する板厚／温度変化比較部３２３と、スプレー介入異常と最終的に判定されると、これを表示するためのスプレー介入異常表示部３２４とを含む。
【００７７】  また、図５ａないし図５ｃは本発明の一実施例に係る仕上圧延異常診断方法における素材性異常診断を示す図であって、図５ａ及び図５ｂはスキッドマーク異常診断方法を示す流れ図、図５ｃは変態発生異常診断方法を示す流れ図である。
【００７８】  次に、図５ａ、図５ｂ及び図６を参照してスキッドマーク異常診断方法を説明する。
まず、ステップＳ３０１において、各圧延条件に応じて設定された目標板厚、目標荷重、ロール速度及びロールギャップなどの設定値をＳＣＣ設定部２１０から読み込む。その後、ステップＳ３０２において、スタンドの出側に設置されている板厚計２０５から圧延板２０３の板厚信号が印加されるか否か、すなわち前記出側板厚計がロードオンされたか否かを判断する。圧延板が検知されると、本発明で提示するアルゴリズムが動作することになる。
【００７９】  ステップＳ３０３において、前記板厚計２０５、出側温度計２０６、圧延荷重測定センサ２０７及びロールギャップ測定センサ２０８からそれぞれ実側データを収集する。
【００８０】  図５ａないし図５ｃに示したアルゴリズムの動作は、実際、本発明のステップＳ１０１ないしＳ１１０の実行後のステップＳ１１２に該当するサブステップであって、板厚品質異常検出の際に、前記ステップで収集されたデータを用いて素材性異常を判断するために行われる。
【００８１】  次に、ステップＳ３０４で、前記板厚計２０５から収集された板厚偏差が需要家の管理公差（需要者が要求する公差範囲）より大きいか否かを判断する。これは需要家の管理公差より大きい場合には板厚不良と判断されるためである。
【００８２】  前記ステップＳ３０４における判断結果、板厚偏差が需要家の管理公差より小さいか又は等しい場合には終了し、大きい場合にはステップＳ３０５で各スタンドの最高速度を検索する。これは熱間仕上圧延機の速度が可変して周波数の分析が容易でないので、最高速度で一定の区間だけ周波数分析を容易にするためである。
【００８３】  次に、ステップＳ３０６において、前記ステップＳ３０５で検索された最高速度を用いて１サンプルの圧延長さを演算した後、ステップＳ３０７において、前記演算された圧延長さを基準として板厚を一定の長さのピッチ（ｐｉｔｃｈ）に変換する。これは周波数分析を時間単位で行わず、長さ単位で行うことが分析に容易であるうえ、正確な周波数分析になるためである。
【００８４】  ステップＳ３０８において、スキッドマークの１周期の周波数を演算する。これは後で圧延板の板厚周波数分析の際に演算された周波数と一致する周波数を求めるのに使用される。
【００８５】  次に、ステップＳ３０９において、板厚実測値（実績値）を周波数分析し、ステップＳ３１１において、前記板厚実測値の周波数分析結果から、それぞれのスペクトル強度に相当する周波数を演算する。この際の周波数をＦｒｅｆとする。
【００８６】  ステップＳ３１２において、前記ステップＳ３０８で演算されたスキッドマーク１周期の周波数と、前記ステップＳ３１１で求めたスペクトル強度に相当する周波数とが一致するポイントを検索する。この際、一致する周波数が現われると、この周波数がスキットマーク周波数になる。
【００８７】  次に、ステップＳ３１３は、前記ステップＳ３１２で演算された周波数Ｆｒｅｆのスペクトル強度の大きさを演算し、この値が予め設定された大きさ以上であるか否かを判断する段階であって、具体的には判定式４による（スキッドマーク異常判定式）。
【００８８】  ［判定式４］
１）前記Ｆｒｅｆに対応するスペクトル強度≧α  →  スキッドマーク異常と判定。
２）前記Ｆｒｅｆに対応するスペクトル強度＜α  →  スキッドマーク異常でないと判定。
【００８９】  但し、ここでαは前記ＳＣＣ設定部２１０で予め設定された値である。
次いで、ステップＳ３１４において、スキッドマーク異常と判定された場合、これを出力する。
【００９０】  図５ｃは変態発生による板厚異常を診断する方法であって、これを詳細に説明すると、次の通りである。
【００９１】  まず、ステップＳ３２１において、数式４のように板厚が急激に薄くなる部分があるか否かを判断する（板厚の変動を演算で表わす）。
【００９２】
【数４】
2004167604.tif 000008
ここで、αは前記ＳＣＣ設定部２１０で設定される値であって、本実施例では約５０μｍに設定し、ｉはサンプル数を示す。
【００９３】  次に、ステップＳ３２２及びステップＳ３２３は、任意のスタンドで変態が起こる可能性のある条件を示すもので、判定式５による（任意のスタンドで変態が起こる可能性のある条件式）。
【００９４】  ［判定式５］
１）炭素量が０．０２％以下の場合、或いは
２）目標温度が９００℃以上で実績温度が９００℃以下の場合
【００９５】  判定式５による条件に該当すると、ステップＳ３２４及びステップＳ３２５に移行する。ステップＳ３２４及びステップ３２５ではどちらのスタンドから連続的に変態が起こったかを分析する。本実施例では合計７つのスタンドのうち３つのスタンドから変態が起こった場合を例として説明する。ここで、ｋはスタンドの番号を示す。
【００９６】  ステップＳ３２６において、各スタンドの温度実績が９００℃以下であるか否かを判断する。これは判定式５のような理由で、温度実績９００℃以下になると、変態発生可能性が高いためである。もし、この条件を満足しなければ、次のスタンドをチェックする。
【００９７】  前記ステップＳ３２６における判断結果、温度実績が９００℃以下であれば、ステップＳ３２７において、任意のスタンドと板厚急変の位置が一致するか否かを判断する。前記ステップＳ３２７における判断結果、一致すれば、そのスタンドで変態が発生する可能性が非常に大きいことを意味する。
【００９８】  次に、ステップＳ３２８で、変態が発生するとき、荷重が大幅変動するので、荷重実績と板厚データとを比較し、２つのデータ間に相関性があるか否かを分析し、相関性があれば、ステップＳ３３０において、そのスタンドで変態が起こったと最終結論を下した後終了する。
【００９９】  図６は本発明に適用される仕上圧延異常診断装置における素材異常判定部２１９の概略的構成図であって、これを詳細に説明すると、次の通りである。
【０１００】  図６に示した素材異常判定部２１９は、板厚品質異常発生時に作動し、目標板厚、目標荷重、ロール速度及びロールギャップなどの設定値を印加するＳＣＣ設定部２１０と、板厚計２０５、入側温度計２０４、出側温度計２０６、圧延荷重測定センサ２０７及びロールギャップ測定センサ２０８からそれぞれ実測データを収集するための実測データ収集部２１１と、出側板厚計がロードオンされたかを判定する出側板厚計ロードオン判断部２１２とからのデータを利用する。
【０１０１】  前記ＳＣＣ設定部２１０、板厚計２０５、出側温度計２０６、圧延荷重測定センサ２０７及びロールギャップ測定センサ２０８は図２に示したものと同様である。
一方、本発明に係る素材異常判定部２１９は、スキッドマーク異常診断モジュールと変態発生異常診断モジュールとに大別することができる。
【０１０２】  まず、スキッドマーク異常診断モジュールを説明する。
前記スキッドマーク異常診断モジュールは、板厚偏差が需要家の管理公差より大きいか否かを判断するための板厚偏差過多判断部４１３と、それぞれのスタンドの最高速度を演算するためのスタンド最高速度演算部４１４と、最高速度を用いて１サンプルの圧延長さを求め、計算された圧延長さを基準として板厚を一定の長さのピッチに変換した後、前記板厚データを用いてスキッドマーク１周期周波数を演算するスキッドマーク周波数演算部４１５と、板厚実測値をＦＦＴ変換する板厚実測値ＦＦＴ変換部４１６と、それぞれのスペクトル強度に相当する周波数を演算し、前記スキッドマーク周波数と一致する周波数を検索し、その周波数のスペクトル強度がどれほどであるかを分析してスキッドマーク異常と判定するスキッドマーク周波数強度判断部４１７と、異常と判定されると、これを出力するスキッドマーク異常表示部４１８とを含んでなる。
【０１０３】  前記変態発生異常診断モジュールは、板厚が急変する領域が存在するか否かを判断する板厚急変判断部４１９と、炭素量及び目標温度データを用いて変態異常を起こす可能性を判断する炭素量及び目標温度判断部４２０と、実績温度が変態を起こす条件に該当するかを分析する実績温度判断部４２１と、それぞれのスタンドと板厚急変の位置が一致するかを分析し、荷重実績と板厚との間に相関性があるか否かを判断する荷重／板厚相関性判断部４２２と、変態発生と最終的に判断されると、その結果を出力する変態異常表示部４２３とを含んでなる。
【０１０４】また、図７ａないし図７ｆは本発明の一実施例に係る仕上圧延異常診断方法における制御性異常診断を示す図であって、図７ａはＦＳＵ異常診断方法を示す流れ図、図７ｂは先端部Ｖ字形不良判断方法を示す流れ図、図７ｃは先端部Ｖ字形不良原因診断方法を示す流れ図、図７ｄはネッキング（Ｎｅｃｋｉｎｇ）診断方法を示す流れ図、図７ｅはＡＧＣゲイン異常診断方法を示す流れ図、図７ｆはＡＧＣ制御器異常診断方法を示す流れ図である。
【０１０５】  次に、図７ａを参照してＦＳＵ異常診断方法を説明する。
まず、ステップＳ４０１において、各圧延条件に応じて設定された目標板厚、目標荷重、ロール速度及びロールギャップなどの設定値をＳＣＣ設定部２１０から読み込む。その後、ステップＳ４０２において、スタンドの出側に設置されている板厚計２０５から圧延板２０３の板厚信号が印加されるか否か、すなわち前記出側板厚計がロードオンされたか否かを判断する。圧延板が検知されると、本発明で提示するアルゴリズムが動作することになる。
【０１０６】  ステップＳ４０３において、前記板厚計２０５、出側温度計２０６、圧延荷重測定センサ２０７及びロールギャップ測定センサ２０８からそれぞれ実測データを収集する。
【０１０７】  図７ａないし図７ｆに示されたアルゴリズムの動作は、実際、本発明のステップＳ１０１ないしＳ１１０の実行後のステップＳ１１４に該当するサブステップであって、板厚品質不良検出の際に、前記ステップで収集されたデータを用いて制御性異常を判断するために行われる。
【０１０８】  次に、ステップＳ４０４において、前記板厚計２０５から収集された板厚偏差が需要家の管理公差（需要者が要求する交差範囲）より大きいか否かを判断する。これは需要家の管理公差より大きい場合には板厚不良と判断されるためである。
前記ステップＳ４０４における判断結果、板厚偏差が需要家の管理公差より小さいか又は等しい場合には終了し、大きい場合には、ステップＳ４０５で、運転者のロールギャップ介入があったか否かを判断する。この際、判断方法は数式５の条件による（運転者のロールギャップ手動介入存在有無判断方法）。
【０１０９】
【数５】
｜Ｓｂｏｔｈ，ｉ−Ｓｂｏｔｈ，ｉ−１｜＞Ｘ（ｕｍ）→  運転者のロールギャップ手動介入が存在するものと判断する。
ここで、前記Ｓｂｏｔｈ，ｉはｉサンプルにおける運転者ロールギャップ手動介入量を示し、Ｘは前記ＳＣＣ設定部２１０で設定される値であって、本実施例では１０〜５０μｍと選定した。
【０１１０】  前記ステップＳ４０５における判断結果、運転者の手動介入があれば、ステップＳ４０６で、運転者手動介入不良をチェックするアルゴリズムを行う。
前記ステップＳ４０５における判断結果、運転者の手動介入がなければ、ステップＳ４０７で、ＡＰＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）による板厚良否を判断するので、これは数式６による（ＡＰＣ良否判断方法）。
【０１１１】
【数６】
｜Ｓｒｅｆ，ｉ−Ｓｆｂｋ，ｉ｜＜＜１  →  ＡＰＣ不良ではない
ここで、前記Ｓｒｅｆ，ｉはｉサンプルにおけるロールギャップ設定値、Ｓｆｂｋ，ｉはｉサンプルにおけるロールギャップ実測値（実績値又はフィードバック値）を示す。
【０１１２】  前記ステップＳ４０７における判断結果、ロールギャップ設定値と実測値との偏差が０に収束すると、ＡＰＣ不良がないものと取り扱うが、そうでなければ、ＡＰＣ不良と判断し、ステップＳ４０８でＡＰＣ不良ロジックを行う。
【０１１３】  ステップＳ４０９はＡＰＣ不良ではない場合、圧延荷重の偏差が予め設定された値αより大きいか否かを判断する段階である。ここで、αは前記ＳＣＣ設定部２１０で予め設定された値である。
【０１１４】  前記ステップＳ４０９における判断結果、圧延荷重の偏差が予め設定された値αより大きければ、ステップ４１０において、先端部の荷重と板厚との間に相関性があるか否かを判断する。この際、相関性の判断は判定式６による（板厚及び荷重変化の相関性判定方法）。
【０１１５】  ［判定式６］
１）板厚が（−）不良で荷重偏差が（＋）の場合  →  相関性が大きい。
２）板厚が（十）不良で荷重偏差が（−）の場合  →  相関性が大きい。
３）その他の場合には相関性がない。
【０１１６】  前記ステップＳ４１０における判断結果、相関性があれば、ステップＳ４１１でＦＳＵの変形抵抗予測式に不良があり得るので、この数式モデルをチェックする過程を行う。
【０１１７】  一方、前記ステップＳ４０９における判断結果、圧延荷重偏差が予め設定された値α以下であり、或いは前記ステップＳ４１０における判断結果、相関性がない場合には、ステップＳ４１２で、出側温度実績ＦＤＴが所定の設定値βより大きいか否かを判断する。ここで、βは前記ＳＣＣ設定部２１０で予め設定された値である。
【０１１８】  前記ステップＳ４１２における判断結果、ＦＤＴがβより大きければ、ステップＳ４１３で、温度と板厚との間に相関性があるか否かを判断する。２つのデータの相関性判断は判定式７による（板厚及び温度変化の相関性判断方法）。
【０１１９】  ［判定式７］
１）板厚が不良の時点で温度偏差の変化が大きい場合  →  相関性が大きい。
２）その他の場合には相関性がない。
【０１２０】  前記ステップＳ４１３における判断結果、相関性が大きければ、ステップＳ４１４で、ＦＳＵの温度予測モデルに不良があり得るので、この数式モデルを検証する過程を行う。
【０１２１】次に、図７ｂを参照して先端部のＶ字形板厚不良発生有無診断方法を説明する。
まず、ステップＳ４２１は先端部、すなわち板厚計Ｏｎから約１０秒間の板厚実績を抽出する過程であって、この過程の板厚実績を判断データとして用いる。
【０１２２】  ステップＳ４２２において、前記先端部の板厚偏差が所定の設定値γより小さいか否かを判断する。ここで、γは前記ＳＣＣ設定部２１０で予め設定された値であって、通常−５０〜−１００μｍ範囲内の値に選定される。もしこの段階で板厚偏差がγより小さければ、これは先端部の板厚がＶ字形不良を有するものと判断されるので、ステップＳ４２３で、先端部の板厚にＶ字形不良が発生したものと最終的に判断した後終了する。
【０１２３】  前記ステップＳ４２２における判断結果、板厚偏差がγより小さくなければ、このような場合にも先端部Ｖ字形不良が発生する可能性があるので、ステップＳ４２４で、板厚計Ｏｎ時点から所定の時間（本実施例では３秒と設定した）までの板厚実績を抽出した後、ステップＳ４２５で、前記所定の時間範囲内で板厚実績の最小値を演算し、ステップＳ４２６で、前記最小値抽出位置から所定の時間まで（本実施例では１０秒と設定した）板厚実績を抽出する。
【０１２４】  次に、ステップＳ４２７において、前記ステップＳ４２４〜ステップＳ４２６で最小値を求めることと同様に、板厚実績の最大値を求める。その後、ステップＳ４２８において、前記ステップＳ４２５で求めた板厚実績最小値と前記ステップＳ４２７で求めた板厚実績最大値との偏差を計算し、その値がγより大きいか否かを判断する。ここで、γは前記ＳＣＣ設定部２１０で設定される値である。
【０１２５】  前記ステップＳ４２８における判断結果、偏差がγより大きければ、先端部の板厚にＶ字形不良が発生したものと最終的に判断する。
【０１２６】  上述したように、Ｖ字形不良を２つのアルゴリズムに区分する理由は、Ｖ字形不良の場合には板厚偏差が０から始まって−５０μｍ以上になることもあり、３０〜５０μｍから始まって−３０〜−４０μｍになることもあるからである。
【０１２７】  図７ｃは先端部Ｖ字形不良原因診断方法を示す流れ図であって、これを詳細に説明すると、次の通りである。
まず、ステップＳ４３１において、板厚実績と温度実績との相関性を判断する。相関性判断方法は、判定式７と同様の方法で行う。前記ステップＳ４３１における判断結果、２つのデータ間に相関性があれば、ステップＳ４３２で、前段スタンドの温度冷却に問題があると最終的に判断した後終了する。
【０１２８】  前記ステップＳ４３１における判断結果、２つのデータ間に相関性がなければ、ステップＳ４３３で、Ｖ字形不良と運転者のロールギャップ介入が同極性を有するか否かを判断する。前記ステップＳ４３３における判断結果、２つのデータが同極性を持たなければ、ステップＳ４３４で、運転者がギャップ介入を行うことにより板厚不良を防止した場合と最終的に判断した後終了する。
【０１２９】  前記ステップＳ４３３における判断結果、２つのデータが同極性をもつと、ステップＳ４３５で、ロール速度の問題を判断する。その判定方法は判定式８による（ロール速度収束可能判断方法）。
【０１３０】  ［判定式８］
｜ΔＶＲ，ｒｅｆ−ΔＶＲ，ｆｂｋ｜＜＜１  →  ロール速度を収束する。（モータ制御盤の問題ではない）
ここで、ΔＶＲ，ｒｅｆはロール速度設定値、ΔＶＲ，ｆｂｋはロール速度実測値（フィードバック値）を示す。
【０１３１】  前記ステップＳ４３５における判断結果、ロール速度が収束すれば、ステップＳ４３６で、ギャップ設定による板厚不良が発生したものと最終的に判断した後終了する。
【０１３２】  前記ステップＳ４３５における判断結果、ロール速度が収束しなければ、ステップＳ４３７で、ロール速度の設定値と実測値との間にどれほどの差異があるかを判断し、その差異が所定の値Ｘ（ｒｐｍ）より小さなければ、ステップＳ４３８で、ＦＳＵの速度設定が不良であると最終的に判断した後終了する。ここで、Ｘは前記ＳＣＣ設定部２１０で設定される値である。
【０１３３】  前記ステップＳ４３７における判断結果、その差異が所定のＸ値より大きければ、ステップＳ４３９で、運転者のロール速度介入があったか否かを判断する。その判断方法は数式７による（運転者のロール手動介入有無判断方法）。
【０１３４】
【数７】
｜ΔＶｓｃｓｖ，ｉ−ΔＶｓｃｓｖ，ｉ−１｜＞Ｘ（ｍｐｍ）  →  運転者速度手動介入存在
ここで、ΔＶｓｃｓｖ，ｉはｉサンプルにおける運転者ロール速度手動介入量であり、Ｘは前記ＳＣＣ設定部２１０で予め設定された値であって、本実施例では１０〜２０ｍｐｍと設定した。
【０１３５】  前記ステップＳ４３９における判断結果、運転者の介入が存在しなければ、終了し、運転者介入が存在すれば、ステップＳ４４０で、板厚実績と張力実績とが同極性を有するか否かを判断する。この際、板厚と張力とが同極性を持たない場合には、運転者の速度手動介入で板厚が不良になることを防止可能なことを意味し、板厚と張力とが同極性を持つ場合には、運転者の速度介入によって板厚の不良が発生したことを意味する。
【０１３６】  図７ｄはネッキング診断方法を示す流れ図であって、これを詳細に説明すると、次の通りである。
【０１３７】  まず、ステップＳ４５１は、ネッキング現象が主に特定のスタンドとＤＣ（Ｄｏｗｎ  Ｃｏｉｌｅｒ）との間に発生するので、ＤＣ  Ｏｎ時点で幅変動と板厚変動とが同極性を有するか否かを判断する過程である。前記ステップＳ４５１における判断結果、同極性を持つと、これはネッキングが発生したという明らかな証拠になるので、ステップＳ４５２で、最終的にネッキングが発生したことを表示した後終了する。
【０１３８】  ステップＳ４５３は、ＤＣ  Ｏｎ時点で幅変動と板厚変動とが同極性を持たない場合、温度変動と板厚変動との相関性を分析する過程である。この相関性判断方法は、判定式７と同様の方法で行われる。この際、２つのデータ間に相関性があれば、ステップＳ４５４で、最終的に素材の温度不良と判定してその結果を表示した後終了する。
【０１３９】  ステップＳ４５５は、板厚と温度との相関性がない場合、板厚変動が発生したスタンドで運転者のギャップ介入が存在したか否かを判断する過程である。運転者のロール介入有無の判断は数式５による。ギャップ介入が存在したならば、ステップＳ４５６で、運転者のギャップ介入不良を表示した後終了する。
【０１４０】  ステップＳ４５７は、板厚変動が発生した時点でギャップ介入もない場合、これは幅変動なしでネッキングが発生したものと判断し、その結果を表示した後終了する過程である。
【０１４１】  図７ｅはＡＧＣゲイン異常診断方法を示す流れ図であって、これを詳細に説明すると、次の通りである。
まず、ステップＳ４６１は、板厚実測値と目標板厚との偏差が評価基準値に収束する時間を演算する過程であって、数式８による（板厚収束時間演算方法）。
【０１４２】
【数８】
｜ｈｒｅｆ，ｔ−ｈｆｂｋ，ｔ｜＜εを満足するｔを収束時間（Ｔｉｍｅ）と選定する。
ここで、εは前記ＳＣＣ設定部２１０で予め設定される値であって、本実施例では５μｍ以内に選定する。
【０１４３】  ステップＳ４６２は前記収束時間が任意のＹより大きいか否かを判断する過程である。この際、前記係数Ｙは板厚実測値が目標板厚に収束する最大時間を意味し、前記ＳＣＣ設定部２１０で予め設定された値である。
【０１４４】  ステップＳ４６３は前記収束時間が任意のＹより大きい場合にモニタＡＧＣのゲイン不足と最終的に判断する過程である。
【０１４５】  図７ｆはＡＧＣ制御器異常診断方法を示す流れ図であって、板厚不良発生時にＡＧＣのハンチング（Ｈｕｎｔｉｎｇ）を判断することが可能なアルゴリズムである。
まず、ステップＳ４７１は仕上圧延出側温度と板厚実績との相関度を演算する過程であって、数式９による（板厚と温度実績との相関度演算方法）。
【０１４６】
【数９】
2004167604.tif 000009
ここで、０＜Ｃｈ，Ｔ＜１を満足する。
2004167604.tif 000010
但し、Ｃｈ，Ｔは板厚と温度実績との相互相関（ｃｒｏｓｓ  ｃｏｒｅｌａｔｉｏｎ）係数であり、Ｃｈは厚実績の自己相関（ａｕｔｏ  ｃｏｒｅｌａｔｉｏｎ）係数であり、ＣＴは温度実績の自己相関係数である。
【０１４７】  数式９は、一般に温度が１５℃に変動するとき、板厚実測値が１００μｍ程度変動するという実験式に基づいて本実施例で選択されたもので、数式９で板厚実績が１００μｍ以上、或いは温度実績が１５℃以上の場合にはそれぞれ１００μｍと１５℃に正規化する。
【０１４８】  ステップＳ４７２は、前記ステップＳ４７１で演算された相関度が、予め設定された値以上か否かを判断する過程である。２つのデータの相関度が低い場合には、ステップＳ４７３で制御計のゲイン不足が原因になるので、次のステップＳ４７４を行う。本実施例では前記予め設定された値を０．７とした。
【０１４９】  ステップＳ４７４は、板厚制御器の不良を判定するために圧延荷重の中央部の実績を周波数分析する過程である。次に、ステップＳ４７５で、一般に周波数分析でよく現われるスキッドマーク周波数とロール偏心に対する周波数の成分を除去した後、ステップＳ４７６及びステップＳ４７７で、モニタＡＧＣの周波数成分とロールフォース（Ｒｏｌｌ  Ｆｏｒｃｅ）ＡＧＣの周波数成分があか否かを判定する。この際、それぞれの周波数ｆａとｆｂの成分は前記ＳＣＣ設定部２１０で予め設定される値である。一般的に、熱間仕上圧延ではそれぞれ０．５Ｈｚ、１Ｈｚの成分が現われる。
【０１５０】  前記周波数分析の後にそれぞれのＡＧＣの周波数が感知される場合には、ハンチングを表示するステップＳ４７８及びステップＳ４７９を行った後終了する。
【０１５１】  図８及び図９は本発明に適用される仕上圧延異常診断装置において制御異常判定部２２１の概略的構成図であって、これを詳細に説明すると、次の通りである。
【０１５２】  本発明に適用される制御異常判定部２２１は、目標板厚、目標荷重、ロール速度及びロールギャップなどの設定値を印加するＳＣＣ設定部２１０、板厚計２０５、入側温度計２０４、出側温度計２０６、圧延荷重測定センサ２０７及びロールギャップ測定センサ２０８からそれぞれ実測データを収集するための実測データ収集部２１１、出側板厚計がロードオンされたかを判定する出側板厚計ロードオン判断部２１２からのデータを用いて判定する。
前記ＳＣＣ設定部２１０、板厚計２０５、出側温度計２０６、圧延荷重測定センサ２０７及びロールギャップ測定センサ２０８は、図２に示したものと同様である。
【０１５３】  一方、制御異常判定部２２１は、ＦＳＵ異常診断モジュール、先端部Ｖ字形不良判断及び原因判断モジュール、ネッキング発生診断モジュール、ＡＧＣゲイン異常診断モジュール及びＡＧＣ制御器異常モジュールに大別されるが、次に、これを細分して説明する。
【０１５４】  まず、ＦＳＵ異常診断モジュールを説明する。
前記ＦＳＵ異常診断モジュールは、板厚偏差が需要家の管理公差より大きいか否かを判断するための板厚偏差過多判断部５１３と、板厚偏差が需要家の管理公差より大きければ、運転者の介入有無及びＡＰＣ不良有無を判断する運転者介入及びＡＰＣ判断部５１４と、圧延荷重偏差が予め設定された値より大きければ、先端部荷重と板厚との間に相関性があるか否かを判断してＦＳＵ変形抵抗予測不良があるかを判定する圧延荷重偏差判断部５１５と、出側温度実績が任意の設定値より大きければ、出側温度と板厚実績との間に相関性があるか否かを判断し、ＦＳＵ温度予測不良があるかを判定する温度偏差判断部５１６とを含んでなる。
【０１５５】  前記先端部Ｖ字形不良判断及び原因判断モジュールは、前記板厚計のＯｎ時点から一定区間の板厚実績を抽出し、板厚偏差が予め設定された値より小さいか否かを判断し、この区間における板厚実績最小値を計算する板厚最小値演算部５１７と、前記最小値抽出位置で一定の区間の板厚データ実績を抽出する異常判定板厚抽出部５１８と、前記区間における板厚実測値最大値を演算する板厚最大値演算部５１９と、前記板厚実績最小値と最大値との偏差が所定の設定値より大きいか否かを判断し、先端部板厚Ｖ字形不良が発生したか否かを判断する先端板厚Ｖ字形不良判断部５２０と、前記板厚実績と出側温度実績との間に相関性があるか否かを判断する板厚／温度実績相関性判断部５２１と、前記Ｖ字形不良が運転者のロールギャップ介入と同極性を有するか否かを判断する板厚／運転者介入相関性判断部５２２と、ロール速度の収束有無を判定する速度設定判断部５２３と、前記ロール速度偏差がどれほど大きいかを判断し、運転者のロール速度手動介入有無を判断して板厚実績と張力とが同極性を有するかを最終的に計算し、ロール速度介入が発生したか否かを判定する運転者介入判断部５２４とを含んでなる。
【０１５６】  前記ネッキング発生診断モジュールは、ＤＣ  Ｏｎ時点で幅変動と板厚変動とが同極性を有するか否かを判断し、同極性をもつと、ネッキングが発生したと最終的に判断する板厚／幅極性判断部５３０と、温度変動と板厚変動との相関性を判定し、相関性があれば、素材温度不良と最終的に判定する温度／板厚極性判断部５３１と、板厚変動が発生したスタンドで運転者のギャップ介入が存在したか否かを判断し、運転者ギャップ介入不良を最終的に判定する板厚／ギャップ発生時点判断部５３２と、板厚変動が発生した時点でギャップ介入もなかったならば、幅変動なしでネッキングが発生したものと最終的に判断するネッキング表示部５３３とを含んでなる。
【０１５７】  前記ＡＧＣゲイン異常診断モジュールは、板厚実測値と目標板厚との偏差が評価基凖値に収束する時間を演算する板厚収束時間演算部５３４と、前記収束時間が前記ＳＣＣ設定部で設定された所定の設定値より大きいか否かを判断する板厚収束時間判断部５３５と、前記収束時間が所定の設定値より大きければ、モニタＡＧＣのゲイン不足を最終的に判断して表示するＡＧＣゲイン不足表示部５３６とを含んでなる。
【０１５８】  前記ＡＧＣ制御器異常診断モジュールは、仕上圧延出側温度と板厚実績との相関度を演算するための温度／板厚相関度演算部５３７と、前記温度／板厚の相関度値を判断するための温度／板厚相関度判断部５３８と、前記相関度が所定の設定値より小さければ、圧延仕上の中央部実績を周波数変換するための圧延荷重周波数変換部５３９と、仕上圧延板厚実績の周波数分析でよく現われるスキッドマーク周波数及びロール偏心に対する周波数成分を除去してモニタＡＧＣの周波数成分とロールフォースＡＧＣの周波数成分が感知されるか否かを判断する周波数判断部５４０と、前記それぞれの周波数が感知されると、モニタＡＧＣハンチングかロールフォースＡＧＣハンチングかを最終的に判断して表示するＡＧＣ異常表示部５４１とを含んでなる。
【０１５９】  図１０ａ及び図１０ｂは本発明の一実施例に係る仕上圧延異常診断方法における設備性異常診断を示す図であって、図１０ａはロール偏心異常診断方法を示す流れ図、図１０ｂはセンサ異常診断方法を示す流れ図である。
【０１６０】  次に、図１０ａを参照してロール偏心異常診断方法を説明する。
まず、ステップＳ５０１において、各圧延条件に応じて設定された目標板厚、目標荷重、ロール速度及びロールギャップなどの設定値をＳＣＣ設定部２１０から読み込む。その後、ステップＳ５０２において、スタンドの出側に設置されている板厚計２０５から圧延板２０３の板厚信号が印加されるか否か、すなわち前記出側板厚計がロードオンされたか否かを判断する。圧延板が検知されると、本発明で提示するアルゴリズムが動作することになる。
【０１６１】  ステップＳ５０３において、前記板厚計２０５、入側温度計２０６、圧延荷重測定センサ２０７及びロールギャップ測定センサ２０８からそれぞれ実測データを収集する。
【０１６２】  図１０ａ及び図１０ｂに示したアルゴリズムの動作は、実際、本発明のステップＳ１０１〜Ｓ１１０の実行後のステップＳ１１３に該当するサブステップであって、板厚品質不良検出の際、前記ステップで収集されたデータを用いて設備性異常を判断するために行われる。
【０１６３】  ステップＳ５０４において、前記板厚計２０５から収集された板厚偏差が需要家の管理公差（需要者が要求する公差範囲）より大きいか否かを判断する。これは需要家の管理公差より大きい場合には板厚不良と判断されるからである。
【０１６４】  前記ステップＳ５０４における判断結果、板厚偏差が需要家の管理公差より小さいか又は等しい場合には終了し、大きい場合には、ステップＳ５０５において、バックアップロールの上下回転周波数を計算する。この際、各スタンドのバックアップロールの上下回転周波数は数式１０のように計算される。
【０１６５】
【数１０】
2004167604.tif 000011
ここで、Ｖはバックアップロールの回転速度、Ｒはバックアップロールの半径であって、それぞれ前記ＳＣＣ設定部２１０で圧延の前に予め設定された値である。
【０１６６】  ステップＳ５０６において、出側板厚の実測値（実績値）をＦＦＴ変換する。この際、ロール速度の可変区間ではＦＦＴ変換が難しいため、正常圧延区間、すなわちロール速度が一定の区間でＦＦＴ変換を行う。
【０１６７】  ステップＳ５０７において、前記ステップＳ５０６の結果値から各スペクトル強度に対応する周波数ｆａを演算する。それぞれの周波数は該当するスペクトル強度をもっている。
【０１６８】  ステップＳ５０８において、前記ステップＳ１０５で演算されたバックアップロールの回転周波数のｎ倍と、前記ステップＳ５０７で演算された周波数ｆａとが一致するポイントが存在するか否かを検索する。この際、一致する周波数があれば、その周波数でそのスタンドのバックアップロールに偏心が存在することを意味する。ところが、周波数が一致するとしても、全て偏心が存在するのではないため、次の過程が行われる。
【０１６９】  ステップＳ５０９は、前記ステップＳ５０８の周波数に対応するスペクトル強度が任意の設定値α以上か否かを判断する過程であって、この際の設定値は前記ＳＣＣ設定部２１０で圧延の前に設定された値であり、それぞれのスタンドの速度に応じて選定される値である。スペクトル強度が設定値以上になると、当該スタンドのバックアップロールにロール偏心が発生したものと判定されるので、ステップＳ５１０において、これを最終的に出力して表示する。
【０１７０】  図１０ｂはセンサ異常を診断する方法であって、これを詳細に説明すると、次の通りである。
まず、ステップＳ５１１において、出側板厚偏差がγ（ｍ）以上連続的にβ（μｍ）より大きいか否かを判断する。この際、前記係数βとγは前記ＳＣＣ設定部２１０で設定される値であって、一般に、γは５ｍ、βは１００μｍに選定される。前記ステップＳ５１１における判断結果、前記条件に該当すると、圧延板上にある冷却水が板厚偏差を生じさせる原因と判定され、実際板厚偏差ではなくセンサの異常と判定される。
【０１７１】  ステップＳ５１２において、判定式９のような方法で板厚計異常を確認する（板厚計異常判定式）。
【０１７２】  ［判定式９］
｜ｈｉ−ｈｉ−１｜＞ｈ′
ここで、ｉはサンプル数を示し、ｈ’は前記ＳＣＣ設定部２１０で設定される係数であって、通常５０〜１００μｍが選定される。
【０１７３】  ステップＳ５１３において、前記ステップＳ５１２の条件を満足させると、板厚計異常と最終的に出力した後終了する。
【０１７４】  一方、ステップＳ５１４ないしステップＳ５１６は温度計異常を判定する過程であって、これを説明すると、次の通りである。
【０１７５】  まず、ステップＳ５１４において、出側温度変動が秒当たり所定の設定値以上変動するか否かを判断する。一般に、熱延板の温度は低周波の形に変動されるため、このように急激な変動は温度計の異常が疑われる。本実施例では所定の設定値は５０℃と設定した。
【０１７６】  前記ステップＳ５１４における判断結果、出側温度変動が所定の設定値以上であれば、ステップＳ５１５で、判定式１０の方法で温度計異常を確認する。
【０１７７】  ［判定式１０］
｜Ｐｉ−Ｐｉ−１｜＞Ｐ′
ここで、ｉはサンプル数を示し、Ｐ’は前記ＳＣＣ設定部２１０で設定される係数であって、本実施例では５０℃が選定された。
【０１７８】  ステップＳ５１６において、前記ステップＳ５１５の条件が満足されると、温度計異常と最終的に出力した後終了する。
【０１７９】  図１１は本発明に適用される仕上圧延異常診断装置における設備異常判定部２２０の概略的構成図であって、これを詳細に説明すると、次の通りである。
図１１に示した設備異常判定部２２０は、目標板厚、目標荷重、ロール速度及びロールギャップなどの設定値を印加するＳＣＣ設定部２１０と、板厚計２０５、入側温度計２０４、出側温度計２０６、圧延荷重測定センサ２０７及びロールギャップ測定センサ２０８からそれぞれ実測データを収集するための実測データ収集部２１１と、出側板厚計がロードオンされたかを判定する出側板厚計ロードオン判断部２１２とからのデータを用いて判定する。前記ＳＣＣ設定部２１０、板厚計２０５、出側温度計２０６、圧延荷重測定センサ２０７及びロールギャップ測定センサ２０８は図２に示したものと同様である。
【０１８０】  一方、前記設備異常判定部２２０はロール偏心異常診断モジュールとセンサ異常診断モジュールとに大別されるが、前記センサ異常診断モジュールはさらに板厚計（板厚センサ）異常診断モジュールと温度計（温度センサ）異常診断モジュールとに分けられるので、これを区分して説明すると、次の通りである。
【０１８１】  まず、ロール偏心異常診断モジュールを説明する。
前記ロール偏心異常診断モジュールは、板厚偏差が需要家の管理公差より大きいか否かを判断する板厚偏差過多判断部６１３と、前記板厚偏差過多判断部６１３における判断結果、板厚偏差が管理公差より大きければ、バックアップロールの上下回転周波数を計算するためのバックアップロール回転周波数演算部６１４と、出側板厚の実測値をＦＦＴ変換するための板厚実測値ＦＦＴ演算部６１５と、前記板厚実測値ＦＦＴ演算部６１５の結果値から各スペクトル強度に対応する周波数ｆａを演算し、前記バックアップロール回転周波数演算部６１４で演算されたバックアップロールの回転周波数のｎ倍と前記各スペクトル強度に対応する周波数ｆａとが一致するポイントが存在するかを演算すると同時に、前記周波数ｆａに対応するスペクトル強度が前記ＳＣＣ設定部２１０で設定された係数より大きいか否かを判断する板厚スペクトル強度過多判断部６１６と、前記板厚スペクトル強度過多判断部６１６における判断結果、スペクトル強度が設定係数より大きければ、ロール偏心が発生したものなので、その結果を最終的に出力するロール偏心発生表示部６１７とを含む。
【０１８２】  次に前記センサ異常診断モジュール中の板厚計（板厚センサ）異常診断モジュールを説明する。
板厚計異常診断モジュールは、前記板厚偏差過多判断部６１３における判断結果、板厚偏差が管理公差より大きければ、出側板厚偏差が前記ＳＣＣ設定部２１０で予め設定されたγ以上連続的にβより大きいか否かを判断する板厚偏差連続性判断部６１８と、前記板厚偏差連続性判断部６１８の条件を満足すると、１サンプリングの間に、予め設定された値以上の板厚変動があったか否かを判断する板厚偏差急変判断部６１９と、前記板厚偏差急変判断部の判断結果、予め設定された値以上の板厚変動があれば、板厚計に異常があることを最終的に出力する板厚センサ異常表示部６２０とを含んでなる。
【０１８３】  次に前記センサ異常診断モジュール中の温度計（温度センサ）異常診断モジュールを説明する。
温度偏差が秒当たり前記ＳＣＣ設定部２１０で予め設定された値以上変動するか否かを判断する出側温度急変判断部６２１と、前記出側温度急変判断部６２１における判断結果、出側温度が急変したものと判断されると、１サンプリングの間にどれほどの荷重変動があったかを判断することにより、温度計異常を判定する荷重急変判断部６２２と、前記荷重急変判断部６２２の判断結果、温度計異常と判定されると、これを最終的に出力する温度計異常表示部６２３とを含んでなる。
【０１８４】  図１２ａないし図１２ｄは本発明の一実施例に係る仕上圧延異常診断方法中の確信度過程を示す図であって、図１２ａはロール速度運転者介入確信度判定方法を示す流れ図、図１２ｂはスプレー運転者介入確信度判定方法を示す流れ図、図１２ｃはロール偏心確信度判定方法を示す流れ図、図１２ｄはＦＳＵ不良確信度判定方法を示す流れ図である。
【０１８５】  次に、図１２ａを参照してロール速度運転者介入確信度判定方法を説明する。
まず、ステップＳ６０１において、各圧延条件に応じて設定された目標板厚、目標荷重、ロール速度及びロールギャップなどの設定値をＳＣＣ設定部２１０から読み込む。その後、ステップＳ６０２において、スタンドの出側に設置されている板厚計２０５から圧延板２０３の板厚信号が印加されるか否か、すなわち前記出側板厚計がロードオンされたか否かを判断する。圧延板が検知されると、本発明で提示するアルゴリズ厶が動作することになる。
【０１８６】  ステップＳ６０３において、前記板厚計２０５、出側温度計２０６、圧延荷重測定センサ２０７及びロールギャップ測定センサ２０８からそれぞれ実測データを収集する。
【０１８７】  ステップＳ６０４において、前記板厚計２０５から収集された板厚偏差が需要家の管理公差（需要者が要求する公差範囲）より大きいか否かを判断する。これは需要家の管理公差より大きい場合には板厚不良と判断されるためである。
【０１８９】  前記ステップＳ６０４における判断結果、板厚偏差が需要家の管理公差より小さいか又は等しい場合には終了し、大きい場合には、ステップＳ６０５において、運転者介入量と張力変動間の相関度を演算する。２つのデータの相関関係がどれほどであるかを演算することにより、板厚不良の確信度を決定することができる。このような相関度演算は数式１１による（板厚不良確信度を演算するための２つのデータの相関度演算方法）。
【０１９０】
【数１１】
2004167604.tif 000012
ここで、Ｃ１は相関度、ｆとｇは任意の２つのデータベクトル、＜ｆ、ｇ＞は２つのベクトルの内積、‖‖はベクトルの大きさをそれぞれ示す。
【０１９１】  一方、数式１１は次のように誘導される。
まず、２次元ベクトル空間において、ｆとｇの内積は、ベクトルが成す角度をθとするとき、＜ｆ，ｇ＞＝‖ｆ‖‖ｇ‖ｃｏｓθ＝ｆ１ｇ１＋ｆ２ｇ２で定義される。内積はベクトルの間にある角度の概念を表現する性質を持っており、これは多次元ベクトル空間においても同一である。
【０１９２】  Ｎ次元ベクトル空間にある２つのベクトルｆとｇがＮ次元空間内でθの角度を成してい
2004167604.tif 000013
そして、この式からＮ次元のベクトル空間に対する相関係数も誘導される。一方、前記
2004167604.tif 000014
とが分る。
【０１９３】
2004167604.tif 000015
すなわち、Ｃ１の大きさがｆとｇの角度に対する関係の強度を表示する。２つのデータの方向が一致した場合、すなわちθ＝０のとき、Ｃ１は最大値１を取り、角度が大きくなるにつれてＣ１の値は小さくなる。また、Ｃ１＝０のとき、すなわち＜ｆ、ｇ＞＝０のとき、ｆとｇを直交する。
【０１９４】  すなわち、数式１１によれば、Ｃ１は２つのベクトル角度にのみ依存する量であり、ベクトルの大きさとは関係がない。
【０１９５】  ステップＳ６０６は測定された板厚偏差と張力変動間の相関度Ｃ２を演算する過程であって、その方法は数式１１と同様である。
また、ステップＳ６０７も運転者の速度介入量と板厚偏差との相関度Ｃ３を演算する過程であって、その方法は数式１１と同様である。
これにより、運転者のロール速度介入に対する確信度を演算するために運転者のロール速度介入量、張力変動及び板厚偏差間の相関度を演算した。
【０１９６】  ステップＳ６０８は前記演算された相関度の極性を判断する過程である。数式１１で説明した通りに、相関度は−１〜＋１の値をもっており、（−）の相関度は相関関係がないことを示すので、三つの中の一つでも符号が（−）の符号であれば、ステップＳ６１０において相関度を０で表示する。
【０１９７】  ステップＳ６０９は前記演算された三つの相関度の符号が全て陽の場合、最終ロール速度確信度を求める過程であって、前記最終ロール速度確信度は数式１２のように算術平均で求める（運転者介入確信度演算方法）。
【０１９８】
2004167604.tif 000016
【０１９９】  次に、図１２ｂを参照してスプレー運転者介入の確信度演算方法を説明する。
まず、ステップＳ６１１は板厚偏差と温度実績間の相関度Ｄ１を数式１１のような方法で演算する過程である。
【０２００】  ステップＳ６１２はスプレー運転者介入のあるスタンドでゲージメーター式によって計算された板厚偏差ｈ７ＧＭと温度実績間の相関度Ｄ２を前記数式１１と同様の方法で演算する過程である
【０２０１】  ステップＳ６１３は実測された板厚偏差と前記ゲージメーター式によって演算された板厚偏差間の相関度Ｄ３を数式１１と同様の方法で演算する過程である。
【０２０２】  ステップＳ６１４は前記演算された相関度の極性を判断する過程である。上述したように、（−）相関度は相関関係がないことを示すものなので、三つの中の一つでも符号が（−）であれば、ステップ６１６で、相関度を０と決定する。
【０２０３】  ステップＳ６１５は、前記演算された三つの相関度の符号が全て（＋）の場合、最終スプレー運転者介入確信度を演算する過程であって、最終スプレー運転者介入確信度が前記三つの相関度の算術平均を取るので、数式１２に記載されたものと同様の方法で行われる。
【０２０４】  次に、図１２ｃを参照してロール偏心の確信度を演算する方法を説明する。
まず、ステップＳ６１７は、それぞれのスタンドの平均スペクトル強度Ｃｍを演算する過程である。各スタンドの平均スペクトル強度は数式１３のような方法でも求める（各スタンド平均スペクトル強度演算式）。
【０２０５】
【数１３】
2004167604.tif 000017
2004167604.tif 000018
【０２０６】
2004167604.tif 000019
【０２０７】  ステップＳ６１９は前記上下部バックアップロールの主要周波数以外の周波数でスペクトル強度を求める過程であって、そのスペクトル平均強度をＣｏｆｆとする。
【０２０８】  ステップＳ６２０は、前記計算されたスペクトル強度を比較する過程であって、前記ステップＳ６１８で求めた主要周波数における平均強度と前記ステップＳ６１８で求めた周波数における平均強度との差異が、前記ＳＣＣ設定部２１１で予め設定された値θｅｃｃｆｏｒｃｅより大きいか否かを判断する過程である。主要周波数におけるスペクトル強度が大きい場合には、ロール偏心が大きいことを意味するので、ステップＳ６２１で、数式１４のようにロール偏心に対する確信度を計算する。（ロール偏心確信度演算方法）
【０２０９】
【数１４】
2004167604.tif 000020
ここで、Ｃｅｃｃｆｏｒｃｅは前記ＳＣＣ設定部２１０で予め設定された値であって、テストによって決定される。
【０２１０】  次に、図１２ｄを参照してＦＳＵ不良確信度演算方法を説明する。
スタンド別実測荷重偏差は、入側素材板厚変動、温度偏差発生、Ｂｏｔｈ介入（ウォークサイド側とドライブサイド側の両方とも同時に手動ロールギャップが入った場合）及びＦＳＵ設定誤差などが原因になって発生するため、実測荷重偏差をそれぞれの原因別に発生した荷重偏差に分離した後、原因別Ｘ線板厚偏差に寄与した程度（板厚変動量）を予測し、全厚の変動量に対する原因別板厚変動量の比率を原因別確信度とする。下記の数式は本過程に適用される数式である。
【０２１１】  ［ｉスタンドロールフォース平衡式］
2004167604.tif 000021
意味する。
【０２１２】  ［ｉスタンド入側板厚偏差によるｉスタンドロールフォース変化量］
2004167604.tif 000022
ここで、ΔＨｉはｉスタンド入側板厚偏差［μｍ］（ｐｌｕｓ＝ｌａｒｇｅ）を意味し、Ｍｉはｉスタンドミル（Ｍｉｌｌ）定数［ｔｏｎ／ｍｍ］を意味し、Ｑｉはｉスタンド塑性係数［ｔｏｎ／ｍｍ］を意味する。
【０２１３】  ［温度偏差によるｉスタンドロールフォース変化量］
2004167604.tif 000023
を意味する。
【０２１４】  ［ｉスタンドＢｏｔｈ介入によるｉスタンドロールフォース変化量］
2004167604.tif 000024
を意味する。
【０２１５】  ［ＦＳＵ設定誤差によるｉスタンドロールフォース変化量］
2004167604.tif 000025
【０２１６】  ［ｉスタンド入側板厚偏差によるｉスタンド出側板厚変化量］
2004167604.tif 000026
【０２１７】  ［温度偏差によるｉスタンド出側板厚変化量］
2004167604.tif 000027
【０２１８】  ［ｉスタンドＢｏｔｈ介入によるｉスタンド出側板厚変化量］
2004167604.tif 000028
ここで、Δｈｉはｉスタンド出側板厚［μｍ］（ｐｌｕｓ＝ｌａｒｇｅ）である。
【０２１９】  ［ｉスタンドＦＳＵ設定誤差によるｉスタンド出側板厚変化量］
2004167604.tif 000029
【０２２０】  ステップＳ６２２は温度不良による板厚変動量を演算する過程であって、数式１５の方法で求めることができる（温度偏差によるＸ線板厚変化量）。
【０２２１】
【数１５】
2004167604.tif 000030
ここで、ｐは設置されたスタンドの総数である。
【０２２２】  ステップＳ６２３はＢｏｔｈ介入による板厚変動量を演算する過程であって、数式１６の方法で求めることができる。（ｉスタンドＢｏｔｈ介入によるＸ線板厚変化量）
【０２２３】
【数１６】
2004167604.tif 000031
2004167604.tif 000032
【０２２４】  ステップＳ６２４はＦＳＵ不良による板厚変動量を演算する過程であって、数式１７の方法で求めることができる。（ｉスタンドＦＳＵ設定誤差によるＸ線板厚変化量）
【０２２５】
【数１７】
2004167604.tif 000033
【０２２６】  ステップＳ６２５は極性判断過程であって、数式１５で演算した温度による板厚変動量とＸ線板厚偏差との極性を比較する。比較結果、極性が異なる場合にはステップＳ６２７で確信度を０と決定し、極性が同一の場合にはステップＳ６２６で数式１８の如く確信度を演算する（確信度計算）。
【０２２７】
【数１８】
2004167604.tif 000034
ここで、Ｃｆｄｔは温度不良確信度、ＣｂｏｔｈはＢｏｔｈ介入による確信度、ＣｆｓｕはＦＳＵ設定
2004167604.tif 000035
【０２２８】  次に、ステップＳ６２８では数式１６で演算したＢｏｔｈ手動介入による板厚変動量とＸ線板厚偏差との極性を比較する。比較結果、極性が異なる場合にはステップＳ６３０で確信度を０と決定し、極性が同一の場合にはステップＳ６２９で確信度を数式１８のような方法で計算する。
【０２２９】  ステップＳ６３１では、数式１７で演算したＦＳＵによる板厚変動量とＸ線板厚偏差との極性を比較する。比較結果、極性が異なる場合にはステップＳ６３３で確信度を０と決定し、極性が同一の場合にはステップＳ６３２で確信度を数式１８のような方法で計算する。
【０２３０】  図１３及び図１４は本発明に適用される仕上圧延異常診断装置における確信度判定部２２２の概略的構成図であって、これを詳細に説明すると、次の通りである。
【０２３１】  本発明に適用される確信度判定部２２２は、目標板厚、目標荷重、ロール速度及びロールギャップなどの設定値を印加するＳＣＣ設定部２１０と、板厚計２０５、入側温度計２０４、出側温度計２０６、圧延荷重測定センサ２０７及びロールギャップ測定センサ２０８からそれぞれ実測データを収集するための実測データ収集部２１１と、出側板厚計がロードオンされたか否かを判定する出側板厚計ロードオン判断部２１２とからのデータを用いて判定する。前記ＳＣＣ設定部２１０、板厚計２０５、出側温度計２０６、圧延荷重測定センサ２０７及びロールギャップ測定センサ２０８は図２に示したものと同一である。
【０２３２】  一方、前記仕上圧延異常診断装置の確信度判定部は、ロール速度運転者介入確信度判定モジュール、スプレー運転者介入確信度判定モジュール、ロール偏心確信度判定モジュール及びＦＳＵ不良確信度判定モジュールとの大別されるが、次に、これを細分して説明する。
【０２３３】  前記ロール速度運転者介入確信度判定モジュールは、板厚偏差が需要家の管理公差より大きいか否かを判断するための板厚偏差過多判断部７１３と、板厚偏差が需要家の管理公差より大きければ、運転者介入量と張力変動間の相関度Ｃ１を演算するための運転者介入／張力間相関度演算部７１４と、板厚偏差と張力変動間の相関度Ｃ２を演算するための板厚／張力間相関度演算部７１５と、運転者介入量と板厚偏差との相関度Ｃ３を演算するための運転者介入／板厚間相関度演算部７１６と、前記Ｃ１、Ｃ２及びＣ３間の相関度の極性を判断するための相関度極性判断部７１７と、前記演算された３つの相関度の極性が少なくとも一つでも陰の符号を有すると、確信度を０と決定し、全て陽の符号を有すると、最終ロール速度運転介入確信度を前記３つの相関度の平均で決定する確信度演算部７１８とを含んでなる。
【０２３４】  前記スプレー運転者介入確信度判定モジュールは、板厚偏差が需要家の管理公差より大きければ、板厚偏差と温度実績間の相関度Ｄ１を演算するための板厚／温度間相関度演算部７１９と、スプレー運転者介入のあるスタンドでゲージメーター式によって計算された板厚偏差と温度実績間の相関度Ｄ２を演算するための板厚／温度間相関度演算部７２０と、実測された板厚偏差と前記ゲージメーター式によって演算された板厚偏差間の相関度Ｄ３を演算するための板厚偏差／演算された板厚間相関度演算部７２１と、前記演算されたＤ１、Ｄ２及びＤ３の極性を判断し、陰の相関度であれば、相関関係がないものと決定し、前記３つの相関度の符号が全て陽であれば、最終スプレー運転者介入確信度は前記３つの相関度の平均で決定する確信度演算部７１８とを含んでなる。
【０２３５】  前記ロール偏心確信度判定モジュールは、板厚偏差が需要家の管理公差より大きければ、各スタンドの平均スペクトル強度を演算するためのスタンド平均スペクトル強度演算部７３１と、上下部のバックアップロールの主要周波数以外の周波数でスペクトル強度の平均を演算するためのスペクトル強度平均演算部７３２と、前記主要周波数におけるスペクトル強度と前記主要周波数以外の周波数で求めたスペクトル強度との偏差を判断するためのスペクトル強度比較部７３３と、前記主要周波数におけるスペクトル強度が大きい場合にはロール偏心が大きいことを意味するので、前記主要周波数におけるスペクトル強度と主要周波数以外のスペクトル強度との偏差を用いて確信度を演算する確信度演算部７１８とを含んでなる。
【０２３６】  前記ＦＳＵ不良確信度判定モジュールは、温度不良による板厚変動量を演算するための温度／板厚変動量演算部７３４と、Ｂｏｔｈ介入による板厚変動量を演算するための運転者介入／板厚変動量演算部７３５と、ＦＳＵ不良による板厚変動量を演算するためのＦＳＵ設定／板厚変動量演算部７３６と、前記３つの変動量とＸ線板厚偏差との極性を判断する極性判断部７３７と、前記極性判断部７３７における判断結果、極性が異なる場合には確信度を０と最終的に決定し、極性が同一の場合にはそれぞれの確信度を前記Ｘ線板厚偏差との比率に応じて決定する確信度演算部７１８とを含んでなる。
【０２３７】  以上、本発明に対する技術思想を添付図面と共に述べたが、これは本発明の最も好適な一実施例を例示的に説明したもので、本発明を限定するものではない。また、この技術分野で通常の知識を有する者であれば、本発明の技術思想の範疇から逸脱することなく様々な変形及び模倣が可能なのは、明らかなことである。
【図面の簡単な説明】
【０２３８】
【図１ａ】本発明の一実施例に係る仕上圧延異常診断方法を示す流れ図である。
【０２３９】
【図１ｂ】本発明の一実施例に係る仕上圧延異常診断方法を示す流れ図である。
【０２４０】
【図２】本発明に適用される仕上圧延異常診断装置の概略構成図である。
【０２４１】
【図３ａ】本発明の一実施例に係る仕上圧延異常診断方法における運転者ロールギャップ介入診断方法を示す流れ図である。
【０２４２】
【図３ｂ】本発明の一実施例に係る仕上圧延異常診断方法における速度介入診断方法を示す流れ図である。
【０２４３】
【図３ｃ】本発明の一実施例に係る仕上圧延異常診断方法におけるスプレー介入診断方法を示す流れ図である。
【０２４４】
【図４】本発明に適用される仕上圧延異常診断装置の操作異常（運転者操作性）判定部の概略的構成図である。
【０２４５】
【図５ａ】本発明の一実施例に係る仕上圧延異常診断方法におけるスキッドマーク異常診断方法を示す流れ図である。
【０２４６】
【図５ｂ】本発明の一実施例に係る仕上圧延異常診断方法におけるスキッドマーク異常診断方法を示す流れ図である。
【０２４７】
【図５ｃ】本発明の一実施例に係る仕上圧延異常診断方法における変態発生異常診断方法を示す流れ図である。
【０２４８】
【図６】本発明に適用される仕上圧延異常診断装置の素材異常判定部の概略構成図である。
【０２４９】
【図７ａ】本発明の一実施例に係る仕上圧延異常診断方法におけるＦＳＵ異常診断方法を示す流れ図である。
【０２５０】
【図７ｂ】本発明の一実施例に係る仕上圧延異常診断方法における先端部Ｖ字形不良判断方法を示す流れ図である。
【０２５１】
【図７ｃ】本発明の一実施例に係る仕上圧延異常診断方法における先端部Ｖ字形不良原因診断方法を示す流れ図である。
【０２５２】
【図７ｄ】本発明の一実施例に係る仕上圧延異常診断方法におけるネッキング診断方法を示す流れ図である。
【０２５３】
【図７ｅ】本発明の一実施例に係る仕上圧延異常診断方法におけるＡＧＣゲイン異常診断方法を示す流れ図である。
【０２５４】
【図７ｆ】本発明の一実施例に係る仕上圧延異常診断方法におけるＡＧＣ制御器異常診断方法を示す流れ図である。
【０２５５】
【図８】本発明の一実施例に係る仕上圧延異常装置の制御異常判定部の概略構成図である。
【０２５６】
【図９】本発明の一実施例に係る仕上圧延異常装置の制御異常判定部の概略構成図である。
【０２５７】
【図１０ａ】本発明の一実施例に係る仕上圧延異常診断方法におけるロール偏心異常診断方法を示す流れ図である。
【０２５８】
【図１０ｂ】本発明の一実施例に係る仕上圧延異常診断方法におけるセンサ異常診断方法を示す流れ図である。
【０２５９】
【図１１】本発明に適用される仕上圧延異常診断装置の設備異常判定部の概略構成図である。
【０２６０】
【図１２ａ】本発明の一実施例に係る仕上圧延異常診断方法におけるロール速度運転者介入確信度判定方法を示す流れ図である。
【０２６１】
【図１２ｂ】本発明の一実施例に係る仕上圧延異常診断方法におけるスプレー運転者介入確信度判定方法を示す流れ図である。
【０２６２】
【図１２ｃ】本発明の一実施例に係る仕上圧延異常診断方法におけるロール偏心確信度判定方法を示す流れ図である。
【０２６３】
【図１２ｄ】本発明の一実施例に係る仕上圧延異常診断方法におけるＦＳＵ不良確信度判定方法を示す流れ図である。
【０２６４】
【図１３】本発明に適用される仕上圧延異常診断装置の確信度判定部の概略構成図である。
【０２６５】
【図１４】本発明に適用される仕上圧延異常診断装置の確信度判定部の概略構成図である。
【符号の説明】
【０２６６】２０１    上部仕上圧延ロール
２０２    下部仕上圧延ロール
２０３    圧延板
２０４    仕上圧延入側温度計
２０５    仕上圧延出側板厚計
２０６    仕上圧延出側温度計
２０７    圧延荷重測定センサ
２０８    ロールギャップ測定センサ
２１０    ＳＣＣ設定部
２１１    実測データ収集部
２１２    出側板厚計ロードオン判断部
２１３    評価区分判断部
２１４    オンゲージ率演算部
２１５    先端部異常判定部
２１６    中央部異常判定部
２１７    尾端部異常判定部
２１８    運転者操作性判定部
２１９    素材異常判定部
２２０    設備異常判定部
２２１    制御異常判定部
２２２    確信度判定部
２２３    異常診断結果部
３１３、４１３    板厚偏差過多判断部
３１４    運転者ギャップ介入量判断部
３１５    極性判断部
３１６    ギャップ介入量異常表示部
３１７    板厚偏差極性判断部
３１８    張力演算値／設定値比較部
３１９    速度手動介入極性判断部
３２０    ロール速度介入異常表示部
３２１    スプレー介入有無判断部
３２２    板厚比較部
３２３    板厚／温度変化比較部
３２４    スプレー介入異常表示部
４１４    スタンド最高速度演算部
４１５    スキッドマーク周波数演算部
４１６    板厚実測値ＦＦＴ変換部
４１７    周波数強度判断部
４１８    スキッドマーク異常表示部
４１９    板厚急変判断部
４２０    炭素量及び目標温度判断部
４２１    実績温度判断部
４２２    荷重／板厚相関性判断部
４２３    変態異常表示部
５１３    板厚偏差過多判断部
５１４    運転者介入／ＡＰＣ判断部
５１５    圧延荷重偏差判断部
５１６    温度偏差判断部
５１７    板厚最小値演算部
５１８    異常判定板厚抽出部
５１９    板厚最大値演算部
５２０    先端板厚Ｖ字形不良判断部
５２１    板厚／温度実績相関性判断部
５２２    相関性判断部
５２３    速度設定判断部
５２４    運転者介入判断部
５３０    板厚／幅極性判断部
５３１    温度／板厚極性判断部
５３２    板厚／ギャップ発生時点判断部
５３３    ネッキング表示部
５３４    板厚収束時間演算部
５３５    板厚収束時間判断部
５３６    ＡＧＣゲイン不足表示部
５３７    温度／板厚相関度演算部
５３８    温度／板厚相関度判断部
５３９    圧延荷重周波数変換部
５４０    周波数判断部
５４１    ＡＧＣ異常表示部
６１３    板厚偏差過多判断部
６１４    バックアップロール回転周波数演算部
６１５    板厚実績値ＦＦＴ演算部
６１６    板厚スペクトル強度過多判断部
６１７    ロール偏心発生表示部
６１８    板厚偏差連続性判断部
６１９    板厚偏差急変判断部
６２０    板厚センサ異常表示部
６２１    出側温度急変判断部
６２２    荷重急変判断部
６２３    温度計異常表示部
７１３    板厚偏差過多判断部
７１４    運転者介入／張力間相関度（Ｃ１）演算部
７１５    板厚／張力間相関度（Ｃ２）演算部
７１６    運転者介入／板厚間相関度（Ｃ３）演算部
７１７    相関度極性判断部
７１８    確信度演算部
７１９    板厚／温度間相関度（Ｄ１）演算部
７２０    演算された板厚（ｈ７ＧＭ）／温度間相関度（Ｄ２）演算部
７２１    板厚偏差／演算された板厚（ｈ７ＧＭ）間相関度（Ｄ３）演算部
７３１    スタンド平均スペクトル強度演算部
７３２    スペクトル強度平均演算部
７３３    スペクトル強度比較部
７３４    温度／板厚変動量演算部
７３５    運転者介入／板
【図１ａ】
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【図１ｂ】
2004167604.tif 000040
【図２】
2004167604.tif 000041
【図３ａ】
2004167604.tif 000042
【図３ｂ】
2004167604.tif 000043
【図３ｃ】
2004167604.tif 000044
【図４】
2004167604.tif 000045
【図５ａ】
2004167604.tif 000046
【図５ｂ】
2004167604.tif 000047
【図５ｃ】
2004167604.tif 000048
【図６】
2004167604.tif 000049
【図７ａ】
2004167604.tif 000050
【図７ｂ】
2004167604.tif 000051
【図７ｃ】
2004167604.tif 000052
【図７ｄ】
2004167604.tif 000053
【図７ｅ】
2004167604.tif 000054
【図７ｆ】
2004167604.tif 000055
【図８】
2004167604.tif 000056
【図９】
2004167604.tif 000057
【図１０ａ】
2004167604.tif 000058
【図１０ｂ】
2004167604.tif 000059
【図１１】
2004167604.tif 000060
【図１２ａ】
2004167604.tif 000061
【図１２ｂ】
2004167604.tif 000062
【図１２ｃ】
2004167604.tif 000063
【図１２ｄ】
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【図１３】
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【図１４】
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