(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧延鋼板の平坦さに関するグラフィック表示装置において、
圧延鋼板上の複数の点の各々において前記圧延鋼板の特性を検知しかつ前記複数の点の各々において検知された特性の大きさに対応する特性出力信号を発生する少なくとも１つのセンサと、
前記特性出力信号を受信するために前記少なくとも１つのセンサに対して機能的に接続されたプロセッサと、
特性の大きさ範囲と、前記特性の大きさ範囲の各々に対応する色とを記憶するべく前記プロセッサに機能的に接続されたメモリと、
前記プロセッサに機能的に接続されたカラー表示装置とを有し、
前記プロセッサが、前記特性出力信号を受信し、受信した前記特性出力信号により示されるその特性の大きさ範囲を決定し、その特性が検知された圧延鋼板上の点に関係付けられた前記カラー表示装置上の点において、決定された特性の大きさ範囲に対応する色によりプロットして該圧延鋼板の平坦さを表すグラフィック画像を作成するための出力を発生し、かつ、
前記プロセッサの出力は、複数の前記圧延鋼板の平坦さを表すグラフィック画像を作成可能である、グラフィック表示装置。
【請求項２】
前記プロセッサが、第１及び第２のグラフィック画像を作成するための出力を発生し、前記第１及び第２のグラフィック画像のうち少なくとも１つが、少なくとも１つの圧延鋼板の平坦さを表す、請求項１に記載のグラフィック表示装置。
【請求項３】
前記第１グラフィック画像と前記第２グラフィック画像とは異なっており、前記第１及び第２のグラフィック画像の双方が、複数の圧延鋼板の平坦さを表す、請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記第１及び第２のグラフィック画像が、前記少なくとも１つのセンサにより行われる検知に基づく、請求項３に記載の表示装置。
【請求項５】
前記第１グラフィック画像が、前記圧延鋼板の平坦な表面のカラー標示を含み、かつ前記第２グラフィック画像が、前記圧延鋼板の平均張力値のウォーターフォールプロットを含む、請求項２〜４のいずれかに記載の表示装置。
【請求項６】
前記カラー標示が、前記圧延鋼板の短セグメントを視覚化して表現した画像を含む、請求項５に記載の表示装置。
【請求項７】
各視覚化して表現した画像が、前記センサの１つからのデータに対応する複数の領域を含む、請求項６に記載の表示装置。
【請求項８】
第１圧延鋼板の平坦さを示す方法において、
第１圧延鋼板の第１セグメントを横切る複数の点における張力を検知するステップと、
前記複数の点の各々において検知された張力に関係する出力信号を発生するステップと、
前記第１圧延鋼板の第２セグメントを横切る第２の複数の点における張力を検知するステップと、
前記第２の複数の点の各々において検知された張力に関係する出力信号を発生するステップと、
前記第１圧延鋼板上の前記複数の点の各々に対応する領域を含みかつ前記第１圧延鋼板の前記第１セグメント及び前記第２セグメントを視覚化して表現した画像を表示するステップと、
前記第１セグメント及び前記第２セグメントの各領域に対し、前記第１圧延鋼板上の前記複数の点の各々において検知された張力に関係する色を表示するステップと、
を有する、第１圧延鋼板の平坦さを示す方法。
【請求項９】
前記第１圧延鋼板の終端が検出されるまで、前記検知するステップ、前記出力信号を発生するステップ、前記画像を表示するステップ、及び前記色を表示するステップを繰り返す、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
第２圧延鋼板の第１セグメントを横切る複数の点における張力を検知するステップと、
前記第２圧延鋼板上の前記複数の点の各々において検知された張力に関係する出力信号を発生するステップと、
前記第１圧延鋼板の一連のセグメントを視覚化して表現した画像に隣接するように、前記第２圧延鋼板上の前記複数の点の各々に対応する領域を含みかつ前記第２圧延鋼板の前記第１セグメントを視覚化して表現した画像を表示するステップと、
前記第２圧延鋼板の前記第１セグメントの各領域に対し、前記第２圧延鋼板上の前記複数の点の各々において検知された張力に関係する色を表示するステップとを有する、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記第１圧延鋼板又は前記第２圧延鋼板の平坦さを視覚化して表現した別のグラフィック画像を表示する更なるステップを有する、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
リアルタイムで圧延鋼板の平坦さを描画する装置において、
圧延鋼板上の複数の点における張力を検知しかつ検知した張力に関係する張力出力信号を発生する検知素子に対して機能的に接続されたプロセッサと、
前記張力出力信号に関係する数値データを記憶するデータベースと、
前記数値データの範囲に対応する色を記憶するメモリとを有し、
前記データベースが、検知された張力に関係する数値データを含む第１テーブルと、前記圧延鋼板に沿って縦方向に離間した点からの平均張力値とを含む第２テーブルとを含み、
前記プロセッサが、前記圧延鋼板上の複数の点の各々に対応する表示装置上の領域と共に該表示装置上に該圧延鋼板のリアルタイムカラー画像を作成するために、前記データベースの第１テーブルの数値データに基づいて、該表示装置上の該領域の色が該圧延鋼板上の対応する点において検知された張力に関係するように第１表示信号を発生する、装置。
【請求項１３】
前記プロセッサが、前記第２テーブルの平均張力値のデータに基づく前記表示装置上のに画像を作成するための第２表示信号を発生する、請求項１２の装置。
【請求項１４】
鋼ローリングミルの特性をモニタリングするための装置において、
ローリングミルで処理されている圧延鋼板の幅に沿った選択点における張力を検知するべく配置され、各々が検知した張力に比例する出力信号を発生する複数の張力センサと、
前記出力信号を受信するべく前記張力センサに対して機能的に接続されたプロセッサと、
前記プロセッサに対して機能的に接続され、張力範囲と該張力範囲の各々に対応する色とを記憶するメモリと、
前記プロセッサに対して機能的に接続されたカラー表示装置とを有し、
前記プロセッサが、前記カラー表示装置上に前記ローリングミルから現れる複数の圧延鋼板の各々の表面を視覚化して表現した画像をそれぞれ作成し、該視覚化して表現した画像が各圧延鋼板の表面上の選択点に対応する複数の領域と、対応する選択点における検知された張力が該当する張力範囲に対応する各領域の色とを含み、かつ、前記ローリングミルから現れる各圧延鋼板の表面を視覚化して表現した画像が中央線を含み、隣り合う圧延鋼板の中央線が配列させられる、装置。
【請求項１５】
圧延鋼板における張力レベルを表示する装置において、
圧延鋼板の幅を横切る離間した複数の点において張力を計測し、該検知された張力に対応する出力信号を発生する複数の張力センサに対して機能的に接続されたプロセッサと、
前記プロセッサに対して機能的に接続され、張力範囲と該張力範囲の各々に対応する色とを記憶するメモリと、
前記プロセッサに対して機能的に接続されたカラー表示装置とを有し、
前記プロセッサが、複数の前記圧延鋼板の各々における前記複数の箇所に対応する領域を有し各圧延鋼板を視覚化して表現したカラー画像を前記カラー表示装置上に作成するためのプロセッサ出力信号を発生し、該領域の各々の色が前記検知された張力が該当する範囲に対応する、装置。
【請求項１６】
圧延鋼板の平坦さを計測する方法において、
圧延鋼板の表面上の複数の点において張力を計測するステップと、
検知された張力レベルが該当する複数の張力範囲を決定するステップと、
前記決定された張力範囲の各々と色とを関係付けるステップと、
複数の前記圧延鋼板の各々における前記複数の計測点に対応する複数の領域を有し各圧延鋼板を視覚化して表現した画像を表示装置上に表示するステップとを有し、各領域の色が、表示装置上の各点に対応する各計測点において計測された張力の該当する張力範囲と関係付けられた色である、方法。
【請求項１７】
リアルタイム平坦さ表示装置において、
圧延鋼板上の複数の点における平坦さを計測し、検知された平坦さに対応する出力信号を発生する検知素子に対して機能的に接続可能なプロセッサと、
前記プロセッサに対して機能的に接続され、検知された各平坦さについての色情報を記憶するメモリとを有し、
前記出力信号が、複数の前記圧延鋼板の２次元画像を表示装置上に生成し、該画像が、該複数の圧延鋼板の各々の上の複数の点の１つに各々対応する複数の領域を含み、各領域の色が該圧延鋼板上の対応する点における検知された平坦さに関係付けられる、表示装置。
【請求項１８】
第１及び第２の表示領域を有する表示装置において、
前記第１表示領域が、複数の圧延鋼板の平坦表面を視覚化して表現したカラー画像を表示し、該カラー画像の異なる色が少なくとも１つの該圧延鋼板における異なる張力レベルを表し、
前記第２表示領域が、前記圧延鋼板の一部分に沿った平均張力値を視覚化して表現したカラー画像を含む、表示装置。
【請求項１９】
前記圧延鋼板の前記一部分が、該圧延鋼板の第１端から第２端へ延びる帯部分を有する、請求項１８に記載の表示装置。
【請求項２０】
前記第１表示領域が第１圧延鋼板及び第２圧延鋼板を視覚化して表現した第１カラー画像を含み、前記第２表示領域が該第１圧延鋼板の第１帯部分に沿った平均張力値を視覚化して表現した第２カラー画像と、第２圧延鋼板の第１帯部分に沿った平均張力値を視覚化して表現した第３カラー画像と、前記第２カラー画像及び前記第３カラー画像上の対応する点を接続したカラーラインとを含む、請求項１９に記載の表示装置。
【請求項２１】
前記第１圧延鋼板の第１帯部分に沿った平均張力値を視覚化して表現したカラー画像と、前記第２圧延鋼板の対応する第１帯部分に沿った平均張力値を視覚化して表現したカラー画像とがグラフィックにより接続されることにより、該第１圧延鋼板の第１帯部分に沿った平均張力値と該第２圧延鋼板の第１帯部分に沿った平均張力値との間の差を示す、請求項２０に記載の表示装置。
【請求項２２】
第１圧延鋼板rs１の平坦さを示す方法において、
ａ）前記第１圧延鋼板rs１の長さに沿った複数の幅セグメントw１．．．wｍをもつ該第１圧延鋼板rs１を設けるステップと、
ｂ）複数のセンサd１．．．dｎをもつ検知素子を設けるステップと、
ｃ）第１圧延鋼板rs１の各幅セグメントw１．．．wｍを横切る複数の点x１．．．xｎにおける張力を計測するステップと、
ｄ）各幅セグメントにおける各点において検知された張力に関係する値s１．．．sｎをもつ出力信号を発生するステップと、
ｅ）各幅セグメントw１．．．wｍについて、各列が前記センサd１．．．dｎの１つからの信号を有するテーブルt１の行r１．．．rｍに値s１．．．sｎを記憶するステップと、
ｆ）前記出力信号により表される張力レベルに基づいて、前記出力信号s１．．．sｎの各々と１つの色を関係付けるステップと、
ｇ）各幅セグメントw１．．．wｎについて、各点p１．．．pｎの色が出力信号s１．．．sｎにより表される張力レベルに基づくように、鋼板rs１の幅上の点x１．．．xｎに対応する表示装置上の点p１．．．pｎをプロットするステップと、
ｈ）列の平均値を得るために前記テーブルの各列１．．．ｍにおける値を平均化するステップと、
ｉ）前記列の平均値acv１．．．acvｍを前記表示装置上にプロットするステップとを有する、方法。
【請求項２３】
更なる圧延鋼板rs２．．．rsｚについて前記ステップａ）〜ｇ）を繰り返す更なるステップを有する、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
更なる圧延鋼板rs２．．．rsｚについて前記ステップｈ）及びｉ）を繰り返す更なるステップと、各圧延鋼板についてのacv１の値の間の変化を示す方式で前記第１圧延鋼板についてプロットされた列の平均値acv１を第２圧延鋼板rs２についてプロットされた列の平均値acv１へ接続するステップとをさらに有する、請求項２３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧延材の板の平坦さのグラフィック表示装置及びこの装置の使用方法に関し、特に、圧延鋼板における張力レベルを示す信号を受信して表示装置上にその圧延鋼板の表面の色表示を生成する出力信号をリアルタイムで発生し、その場合にその表示上の異なる色が圧延鋼板の異なる検出張力レベルに対応する装置に関し、さらにその装置の使用方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋼板は、その強度を増すためにローリングミル(圧延装置)内での冷圧延により処理することがある。この処理は、鋼板の厚さよりも小さい距離で離間した一対のローラ間にその鋼板を通すことにより行われる。実際には、これらのローラの曲げまたは伸びがあるために、鋼板に印加される圧力は長さ方向でも幅方向でも完全に均一ではない。この均一性の欠落により、鋼板に対してその長さに沿って及び／またはその幅に亘って変化する内部圧縮力及び内部張力を生じる。
【０００３】
一般的に、均一な張力分布をもつ鋼板は、それを巻き戻し張力を除いて載置した場合、水平なテーブル上に平坦に横たわることとなる。不均一な張力分布をもつ鋼板は、通常平坦に横たわることはなく、その鋼板における最も小さい張力をもつ圧延領域に対応する波打ち部分やゆがみ部分がある。従って、鋼板の平坦さは、その張力分布を計測することにより決定することができる。この事実を利用する張力計測装置の例は、特許文献１、２に開示されており、ここにそれらを参照する。
【特許文献１】米国特許No.5,537,878号明細書
【特許文献２】米国特許No.3,499,306号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような張力センサにより生成されるデータは、通常の範囲以外の張力分布を検出するためにコンピュータにより解析することができる。しかしながら、単に張力レベルが高すぎるか低すぎるかを検出するだけでは、その鋼板の平坦さに関する完全な情報を与えることはできない。従来技術の装置は、一般的に鋼板が許容できる特性か許容できない特性かを判断できるが、その鋼板の長さ及び幅に亘って張力がどのように変化しているかという有用な情報はほとんど得られない。鋼板の一部分に関するさらに詳細な情報が得られるならば、その鋼板のどの部分が所定の用途に許容できるかに関して決定することが可能であろう。さらに、鋼板の平坦さに関する情報がリアルタイムで得られるならば、平坦でない状態の原因が何であるかをオペレータが速やかに判断して問題を解決する適切な処置をとることができるだろう。
【０００５】
従って、圧延鋼板における張力を計測する複数のセンサからの張力信号を受信して、表示装置上にリアルタイムでその鋼板の平坦さを表現する出力を行う方法及び装置を提供することが要望されている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の形態は、複数の箇所における圧延鋼板の特性を計測してそれら複数の箇所の各々において検知された特性の大きさに対応する特性出力信号を発生する少なくとも１つのセンサを具備する圧延鋼板の平坦さのグラフィック表示装置である。プロセッサは、センサに対して機能的に接続されかつセンサの特性出力信号を受信する。特性の大きさ範囲と、その特定の大きさ範囲の各々に対応する色とが、プロセッサに接続されたメモリに記憶され、カラー表示装置がプロセッサに対して機能的に接続される。プロセッサは特性出力信号を受信し、その出力信号により示された特定大きさ範囲を決定し、表示装置上に特性大きさ範囲に対応する色で点をプロットする。このプロットは、圧延鋼板上でその特性が検知された箇所に関係付けられた表示装置上の点に対して行われる。
【０００７】
本発明の別の形態は、圧延鋼板の平坦さを示す方法であり、鋼板の第１セグメントを横切る複数の点において張力を計測し、それら複数の点の各々において検知された張力に関係付けられた出力信号を発生する。その後、圧延鋼板の第１セグメントの表現が表示され、その表現は複数の点の各々に対応する領域を含む。各領域における色は、圧延鋼板上の複数の点のうちの対応する一点において計測された張力に関係付けられる。
【０００８】
本発明の別の形態は、圧延鋼板の平坦さをリアルタイムで描写するための装置である。この装置は、圧延鋼板上の多数の点における張力を計測して検知された張力に関係付けられた張力出力信号を発生する検知素子に対し機能的に接続されたプロセッサを具備する。張力出力信号に基づく数値はデータベースに記憶され、一方、その数値に対応する色がメモリに記憶されている。プロセッサは、圧延鋼板上の点に対応する表示装置上の領域と共に表示装置上に圧延鋼板のカラー画像を作成するためにリアルタイムで信号を発生する。この場合、表示装置上のそれらの領域の色は、圧延鋼板上の対応する点において検知された張力レベルに関係付けられる。
【０００９】
本発明の別の形態は、ローリングミルで処理されている圧延鋼板の幅に沿った選択された点において張力を検知するために設置された複数のセンサを具備する鋼板用ローリングミルの性能をモニタリングするための装置である。各センサは、検知した張力に比例した出力信号を発生する。プロセッサは、そのセンサ出力信号を受信するために張力センサに対して機能的に接続される一方、メモリがプロセッサに対して機能的に接続されている。メモリは、複数の張力範囲とそれらの張力範囲の各々に対応する色を記憶している。カラー表示装置がプロセッサに対して機能的に接続されている。プロセッサは、ローリングミルで処理されている各圧延鋼板の表面の表現を表示装置上に作成する。その表現は、圧延鋼板の表面上の選択された点に対応する複数の領域を有し、対応する選択された点において検知された張力が該当する張力範囲に対応する各領域の色を伴っている。さらに、ローリングミルから現れる各鋼板の表面の表現は中央線を具備し、隣り合う圧延鋼板の中央線同士が揃えられている。
【００１０】
本発明の別の形態は、鋼板における張力レベルを表示するための装置であり、鋼板の幅を横切るように間隔を空けた複数の箇所における張力を計測し、検知した張力に対応する出力信号を発生する複数の張力センサに対して機能的に接続されたプロセッサを有する。メモリはプロセッサに対し機能的に接続され、複数の張力範囲と各張力範囲に対応する色とを記憶する。カラー表示装置はプロセッサに対して機能的に接続される。プロセッサは、カラー表示装置上にカラー画像を作成するためのプロセッサ出力信号を発生する。その画像は、複数の箇所に対応する領域を有し、各領域の色は検知された張力が該当する範囲に対応する。
【００１１】
本発明の別の形態は、圧延鋼板の表面上の複数の計測点における張力を計測するステップと、検知された張力レベルが該当し得る複数の張力範囲を決定するステップと、決定された張力範囲の各々と色とを関係付けるステップと、圧延鋼板の表現を表示するステップとを有する。その表現は、複数の計測点に対応する領域の領域を有し、各領域の色は、各表示点に対応する各計測点において計測された張力が該当する張力範囲に関係付けられた色である。
【００１２】
本発明の別の形態は、検知装置に対して接続可能なプロセッサを具備するリアルタイム平坦さ表示装置である。その検知装置は、圧延鋼板上の多数の点における平坦さを計測し、検知した平坦さに対応する出力信号を発生する。メモリは、プロセッサに対して機能的に接続され、検知された平坦さの各々についての色情報を記憶する。出力信号は、複数の領域をもつ圧延鋼板の２次元画像を表示装置上に作成し、各領域は、圧延鋼板上の複数の点の１つに対応する。各領域の色は、圧延鋼板上の対応する点における検知された平坦さに関係付けられる。
【００１３】
本発明の別の形態は、第１及び第２の表示フィールドをもつ表示装置であり、第１の表示フィールドは圧延鋼板の平坦表面のカラー表現を有し、そのカラー表現上の異なる色は、少なくとも１枚の圧延鋼板における異なる張力レベルを表している。第２の表示フィールドは圧延鋼板の一部分に沿った張力の平均レベルのカラー表現を有する。
【００１４】
本発明の別の形態は、第１の圧延鋼板rs１の平坦さを示す方法であり、
ａ）長さに沿って複数の幅セグメントw１．．．wｍをもつ第１の圧延鋼板rs１を設けるステップと、
ｂ）複数のセンサd１．．．dｎをもつ検知素子を設けるステップと、
ｃ）前記第１の圧延鋼板rs１の各幅セグメントを横切る多数の点x１．．．xｎにおける張力を計測するステップと、
ｄ）各幅セグメントの各点x１．．．xｎにおいて検知された張力に関係付けられた値s１．．．sｎをもつ出力信号を発生するステップと、
ｅ）テーブルt１の各列がセンサd１．．．dｎのうちの１つからの信号を格納する場合に、各幅セグメントw１．．．wｍについてテーブルt１の行r１．．．rｍに値s１．．．sｎを記憶するステップと、
ｆ）各出力信号s１．．．sｎにより表される張力のレベルに基づいて各出力信号を１つの色をと関係付けるステップと、
ｇ）表示装置上の各点p１．．．pｎの色が前記出力信号s１．．．sｎにより表される張力のレベルに基づいている場合に、前記第１の圧延鋼板rs１の各幅セグメントw１．．．wｍについて該幅セグメント上の点x１．．．xｎに対応する表示装置上の点p１．．．pｎをプロットするステップとを有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して説明するが、これらの図面は本発明の好適例を示すためのものであり、限定するものではない。図１は、冷圧延ローリングミル１０を示し、これは、枠体１４上に支持された一対のローラー１２と、張力検知素子１６と、巻き取りロール１８と、鋼板２０とを有する。鋼板２０は、鋼を強化するためにローラー１２の間を通過し、張力下において巻き取りロール１８上に巻かれる。圧延鋼板２０の張力は、張力検知素子１６に抗するように圧延鋼板２０を保持することにより、圧延鋼板２０の張力検知素子１６に接触する部分における内部張力を計測可能とする。ここで、本発明は冷圧延鋼板に関連して説明するが、熱圧延鋼板または別の材料の板における張力を計測するためにも利用可能であることを注記する。
【００１６】
図２に示すように、張力検知素子１６は、支持体２６により回転可能に支持された回転ドラム２４に沿って配置された複数の張力センサ２２を有する。このような張力検知素子は公知技術である。これらのセンサの数及びドラム上での正確な配列は、特定の用途のために所望により変更可能である。ここで説明する好適な張力検知素子１６は、５４個の張力センサ２２を具備する。
【００１７】
各張力センサ２２は、張力センサ２２が鋼板２０と係合するとき張力センサ２２に対する負荷を示す信号を発生する。張力センサ２２は、例えば、印加された負荷に比例する信号を発生する圧電素子である。ドラム２４が回転するので、各張力センサ２２は回転の一部においてのみ圧延鋼板２０と接触することとなり、従って各張力センサ２２は、圧延鋼板２０と接触する位置に来る度に周期的に信号を発生することとなる。これらの張力センサ２２は好適にはドラム２４の周囲に螺旋状に配列されることにより、いつの時点においても全ての張力センサ２２のうちのわずかな数だけが圧延鋼板２０と接触することになる。各張力センサ２２は、ドラム２４が１回転する間に１回だけ圧延鋼板２０と接触する。
【００１８】
張力センサ２２は、メモリ３０を具備するローカルプロセッサ８２へ機能的に接続される。プロセッサ２６がＬＡＮ、ＷＡＮまたはインターネット等のネットワーク３２へ接続されることにより、検知された張力に関するデータを離れた場所で取得することができる。好適には、張力データがＵＤＰ(user datagram protocol)、煩雑なエラーチェックのない最小トランスポートサービスを提供する伝送プロトコル、及びＴＣＰ等の他のプロトコル特性を用いたネットワーク３２を通して送信される。
【００１９】
中央プロセッサ３４もまたネットワーク３２へ接続され、メモリ３６を具備する。種々のソフトウェが中央プロセッサ３４上で実行される。これらのソフトウェアとしては、データ収集ソフトウェア３８、好適にはＳＱＬサーバ(商標)データベースであるデータベース４０、及び形状表示ソフトウェア４２がある。このソフトウェアの動作については後述する。中央プロセッサ３４は、図２に示したライン４６によりまたはネットワーク３２を介して表示装置４４に対して機能的に接続され、そしてネットワーク３２を介して第２データベース４８及び種々のユーザコンピュータ５０に対して機能的に接続される。
【００２０】
張力データの収集は、周知の技術である。しかしながら、従来の方法及び装置は、一般的に、時宜を得た有益情報の得られる手法でデータから有用な情報を抽出することができない。例えば、ローリングミルにおけるローラの一つが欠陥を拡大させていることが、巻き取られつつある材料鋼板でその欠陥の影響が明らかとなったとき直ちに判明するならば、一時間後にその欠陥のために多くの鋼板ロールの品質が劣悪となりそれらが使い物にならなくなってしまうよりも有益である。
【００２１】
データ収集ソフトウェア３８によるデータの収集について、図３及び図３Ａの流れ図を参照して説明する。流れ図中の符号Ｌ１〜Ｌ９は、本願の補遺において設けられたコード中のリスト１〜９を参照しており、どのリストがどの機能を担うかを示している。開始ステップ６０において中央プロセッサ３４はローカル変数及びグローバル変数を初期化し、ステップ６２においてネットワーク３２を介して情報を受信する準備を行うために通信ソケットを初期化する。ステップ６４においてＳＱＬサーバデータベースへの接続が開かれ、ステップ６６においてレコードセットが初期化される。ステップ６８において張力検知素子１６から受信したデータを一時的に保持するためにアレイが初期化される。ステップ７０において中央プロセッサ３４はネットワーク３２を介してデータが到着するのを待ち、ステップ７２においてこのデータが読み取られる。ステップ７４において、ソケットデータがメモリ３６からグローバル変数に複写され、ステップ７５において、ローカルプロセッサ２８から受信した各データパケットについて鋼板２０が移動した距離が計算される。
【００２２】
例えば、ドラム２４が約６フィートの周囲長に均一に分布された５４個のセンサ２２を具備し、ローカルプロセッサ２８が２５０msの間隔でデータを送信する場合、ローカルプロセッサ２８からの２７回の張力読みとりの受信は、ドラム２４が半周の回転を完了し、鋼板２０が１／４秒間に３フィート移動したことを意味する。鋼板２０とドラム２４の間に滑りがないとすれば、ドラムの回転は鋼板の移動を良好に反映したものとなる。ステップ７６において、ミル１０が稼働中であるか否かを判断する。ミル１０が稼働していなければ、ステップ７８でデバグ処理が実行される。ミル１０が稼働中であれば、ステップ８０でデータベース４０のアレイにデータが格納され、ステップ８２でデータベースの主インデックス値が加算され、ステップ８４でデータベースの主インデックス値がデータベースのアレイの必要な箇所に格納される。
【００２３】
ステップ８６において、新たな圧延が開始されたか否かを判断するチェックが行われる。ミル１０により処理される鋼板２０と他の鋼板は、溶接等により互いに結合されて連続シートとされ、1つの鋼板の終端は次の鋼板の始端をミル１０に通すために引っ張ることになる。図２に示す光学センサ５２のような張力センサは、溶接部の存在を検知して中央プロセッサ３４に対して鋼板終端を検知したことを示す信号を送信する。ステップ８６において新たな圧延が検知されなければ、ステップ８８においてローカルプロセッサ２８からさらなるデータがデータベース４０内に格納される。ステップ８６で新たな圧延が検知されたならば、ステップ９０において新たな巻き取り開始作業が行われ、製品データ情報(PDI)データがデータベース４０へロードされ、新たな鋼板からの張力データと関連付けられる。このPDIデータは、第２データベース４８に記憶され、そして圧延される鋼板に関する詳細情報を含む。この情報は、例えば、所与の鋼板の誤差情報及びその鋼板に要求される平坦さの程度を含む。
【００２４】
ステップ９２において、ミル内で事象が発生したか否かが判断され、事象が発生したならばステップ９４においてデータベース４０にその事象に関するデータが記憶される。事象が発生していなければ、ステップ９６においてその鋼板が所定の距離、例えば６ｍ移動したか否かが判断される。この判断は、ステップ７５で行われる計算から実行される。鋼板２０が所定の距離移動していなければ、ステップ９８において鋼板データが平均化される。鋼板２０が所定の距離移動したならば、ステップ９８を実行する前にステップ１００において主形状表示テーブルに形状データが格納される。ステップ９８から、中央プロセッサ４０はステップ７０に戻り、ネットワーク３２を介してデータ到着するのを待つ。
【００２５】
上記のステップに従うことにより、鋼板２０の幅を横切る５４個の点からの張力データを含むデータベーステーブルが作成される。この張力データは、ドラム２４の周囲長に等しい鋼板２０の短セグメント１０２中の張力に関連する。そしてこれらの張力レベルはデータベーステーブルの行に記憶される。ドラム２４が回転する毎に、５４個のさらなるデータ点が収集され、そのテーブルに記憶される。テーブル中の各列は、ドラム２４上の張力センサ２２のうちの１つにより検知された張力レベルに対応する。従って、テーブルの最初の列は、鋼板２０の最初の縦長帯部分１０４に沿って６フィート間隔で検知された張力レベルを表すことになり、テーブルの第２の列は、鋼板２０の第２の縦長帯部分１０６に沿って６フィート間隔で検知された張力レベルを表すこととなる。各帯部分に沿って張力が検知される点は、ドラム２４上で隣接するセンサ２２の周上での所定のずれの分だけわずかずつずれている。
【００２６】
張力センサ２２からの出力信号はどのような形式でもよいが、好適には「Ｉユニット」、平坦さから逸脱の量及び方向を表す正及び負の数値を用いた平坦さの尺度に変換される。ＩユニットはASTMスタンダードA568/A 568Mに詳細に記載されており、ここに参照することにより含める。
【００２７】
以下の表１は、本発明の動作を示すために任意のデータを入れている。この表中の数値はＩユニットの値である。
【００２８】
【表１】
0004447600.tif 000002
【００２９】
Ｉユニット範囲は、中央プロセッサに次のように規定されている。-10から-8、-7.99から-6、-5.99から-4、-3.99から-2,-1.99から-1、-0.99から0、0から0.99、1から1.99、2から3.99、4から5.99、6から7.99、そして8-10である。これらの範囲の各々に対して１つの色が割り当てられる。このように割り当てられた色の好適例を以下に示す。他の色割り当てを用いることもできるが、以下の色割り当てには望ましい利点がある。特に、以下の色割り当てでは、緑でプロットされる張力レベルは許容レベルにある。橙及び赤は迅速な注意を必要とする張力レベルを示し、そして青はさほど迅速な注意を必要としない問題を示す。重大な状況を判別するために赤を用いることは、ほとんどのユーザが警告や警報を赤を関連づけることと一致する。
【００３０】
【表２】
0004447600.tif 000003
【００３１】
この情報から、プロセッサ３４は別のテーブルを作成し、その場合張力レベルがそれらに対応する色に置き換えられる。以下の表３は、上記のデータに基づく。
【００３２】
【表３】
0004447600.tif 000004
【００３３】
このデータは、ComponentOneのOlectra Chart等のグラフ作成プログラムにより用いられ、図２及び詳細には図５及び図６における表示装置４４に示される２つの別々のグラフィック出力を生成する。上記の異なるステップはまた、異なる方式のソフトウェアモジュール間に分割してもよい。例えば、色割り当てを、中央プロセッサ３４上で実行される別のプログラムにより行うかわりに作図ソフトウェア自身により行ってもよい。
【００３４】
第１グラフィック出力１１０が表示装置４４の第１領域１１２に表示され、図５に詳細に示されている。第１グラフィック出力１１０は、張力センサ２２により検知された異なる張力レベルを異なる色が表すように色でプロットされた圧延鋼板２０の画像１１４を有する。画像１１４は、ドラム２４が回転する毎に計測される圧延鋼板２０の短セグメント１０２に対応する複数の隣接する部分１１６を有する。これらの部分１１６の各々は、多数の領域１１８に分割され、その各々が圧延鋼板２２上で所与の張力センサが計測を行う１つの区域に対応する。従って、張力センサ２２の各々により行われる計測は圧延鋼板の終端からの距離が異なるが、全てが１つの短セグメント１０２内にあることになり、短セグメント１１４の全長に沿った張力は一定として取り扱われる。短セグメント１１４の長さを短縮することができる。例えば、より小さい周囲長をもつドラムを用いる。上記のデータに基づくと、画像１１４の最初の部分１１６内の領域１１８の色は、表示装置の底部から頂部へ向かって黄緑、薄青、青、橙となる。データが表１に追加されると、更なるプロットが行われることにより、鋼板２０が張力計測装置１６を通過するにつれて鋼板２０の画像１１４が長くなっていく。
【００３５】
本プロセスは、圧延鋼板２０を、複数の同様の鋼板rs１．．．rsｎのうちの第１の鋼板rs１として取り扱い、その各々が長さ方向において複数の幅セグメントw１．．．wｍに分割されていると取り扱うことにより理解することもできる。図２に示すように左から右の方向に検知素子２６上の各張力センサ２２がd１．．．dｎとラベル付けされる。好適例においては、ｎ＝５４であるが、ｎは用いられる検知素子のタイプによって多いことも少ないこともある。検知素子２６のドラム２４の一回転において、張力センサd１．．．dｎの各々は１つの幅セグメントを横切る点ｘ１．．．xｎにおける張力を計測する。張力センサ１．．．ｎは幅セグメントに沿った点１．．．ｎに対応する。ドラム２４が回転する毎に、別の幅セグメントw１．．．wｍ上の点x１．．．xｎの群においてｎ個の計測が行われる。ドラムが回転する毎に、ｎ個の張力センサが、検知されている幅セグメント上の各点x１．．．xｎにおいて検知される張力に関する値s１．．．sｎをもつｎ個の出力信号を発生する。各幅セグメントについて、これらの値がテーブルt１の行r１．．．rｍに記憶されることにより、特定の幅セグメントについての全ての値が１つの行に記憶される。従って、テーブルの各列は、張力センサd１．．．dｎの１つからの信号を有する。１つの色は、出力信号により表される張力レベルに基づく出力信号s１．．．sｎの各々に関係付けられる。最後に、各幅セグメントw１．．．wｍについて、点p１．．．pｎが表示装置４４上にプロットされ、それらの点は鋼板rs１の幅上の点x１．．．xｎに対応する。各点p１．．．pｎの色は、対応する点x１．．．xｎにおける出力信号s１．．．sｎにより表される張力レベルに基づく。
【００３６】
この表示装置は、リアルタイムで圧延鋼板２０の平坦さを視覚化する機能及びローリングミル１０または鋼板自体の問題を示すパターンを検知する機能をオペレータに提供する。これらは、張力センサ２２からの生の数値データを見直して行うよりも良好に行うことができる。加えて、第１のグラフィック出力１１０は、それより前に圧延された鋼板（図示せず）についての別の画像１２０、１２２、１２４、１２６、１２８及び１３０を有することにより、１つの鋼板から次の鋼板への張力変化を比較することができる。画像１２０、１２２、１２４、１２６、１２８及び１３０を個々の中央線に沿って配列することにより、ローラ１２の同じ部分により圧延される個々の鋼板の部分を配列させ、それらを比較することができる。これにより、ローラ１２の表面における欠陥を速やかに検出することができる。これは、連続する圧延鋼板２０の配列させた区域に対して及ぼす類似する張力レベルを観察することにより行う。
【００３７】
表１のデータはまた、第２のグラフィック出力１３２、いわゆるウォーターフォール型グラフを生成するために用いられる。これは、表示装置４４の第２領域１３３に示されている。この第２領域１３２は、図６にさらに詳細に示されている。この第２のグラフィック出力１３２を生成するために、所与の圧延鋼板についての５４個の列の各々における張力値が合計され、その列中の行の数で割られる。これは、鋼板２０の長さに対して所与のセンサにより検知された張力レベルの平均値を与える。
【００３８】
鋼板の幅がグラフのｘ軸に沿って示され、圧延鋼板の縦長帯部分１０４、１０６の各々における平均張力値の大きさがｙ軸上にプロットされる。この複数の点がウォーターフォールプロットの第１スライス１３４を形成する。９個の更なるスライス１３５〜１４３もまた図６に示され、表示された最前スライスは、最も新しい圧延された鋼板からのデータを表す。
【００３９】
表２の色対応に基づく色で各点がプロットされる。従って、上記の表１の列０に示される数値の平均は１．５であり、黄緑に対応する。よって第１スライス１３４上の最も左の点は黄緑でプロットされる。従って、第１スライス１３４上の各点が１つの色をもつが、このラインに沿った５４個の点の色を見分けるのは難しいかもしれない。しかしながら、色データは、第２スライス１３６及びそれに続くスライスが第１スライス１３４の隣に同じ方式でプロットされるときに有用である。なぜなら、各スライスの対応する点がラインにより接続され、１つのライン上の点と他のライン上の点との間の変化を示すからである。従って、例えば、第１スライス１３４上の第１点が黄緑であり、第２スライス１３６上の第１点が黄色であれば、その変遷を示すように黄緑から黄色へ徐々にシェイディングするようにラインがプロットされる。
【００４０】
第１グラフィック出力１１０及び第２グラフィック出力１３２は共に、オペレータに対して所与の鋼板における張力に関する詳細なリアルタイムデータを与え、そして問題を示す張力レベルが検知されたときに正しい対処を行うことができる。例えば図５におけるライン１４６は、鋼板から鋼板へほとんど変化しない圧延鋼板内の低張力区域を示している。より大きなレベルの詳細な観察から、このライン１４６は実際に一連の周期的な点群である。これは、ローラー１２の１つにおける表面欠陥が、圧延されるときに鋼板中の張力を周期的に減少させていることを示唆しているかもしれない。同様に、符号１４８の箇所におけるいくらかランダムな色の分布は、ローラー１２の影響によるものではなく圧延鋼板２０の構造による正常な動作状態及び／または変化に見えるものを示している。同様に、図５における縞模様１５０は一般的に一貫して高張力の区域を示している。このリアルタイムビューはまた、変化の影響をほとんどリアルタイムに見ることができる。例えば、図５のライン１４６により表される張力を下げるために、ローリングミル１０に対して所与の調整を行った場合、次の鋼板に対するこの調整の影響を、表示装置４４上の対応する標示から容易に観察できる。
【００４１】
図４は、データベース４０からデータを取得した後のステップを示す。ステップ１５２において、ローカル変数及びグローバル変数が初期化される。ステップ１５４において、形状表示ソフトウェア４２、好適にはOlectra Chart形状表示ソフトウェアをデータベース４０に接続する。ステップ１５６及び１５８において、第１グラフィック出力１１０及び第２グラフィック出力１３２を作成するために形状表示ソフトウェアが稼働される。ステップ１６０において、ローリングミル１０で処理されている鋼板２０のPDIデータが第２データベース４８から取得され、ステップ１６２において表示装置４４上に表示される。ステップ１６４において、60,000フィートの圧延鋼板を表すデータがデータベース４０から取得され、ステップ１６６において第１領域１１２にプロットされる。ステップ１６８において、例えば、光学センサ５２の出力をチェックすることにより新しい鋼板がローリングミルに入ったか否かを判断するチェックが行われる。新しい鋼板が検出されないならば、ステップ１６４において、現在の60,000フィートの鋼板を表すデータが更新される。鋼板２０の短セグメント１０２に対応する新しい色付き領域を第１領域１１２にプロットしつつ、このプロセスを続ける。現在の60,000フィートの鋼板に関するデータのみが保持され、古いデータはデータベース４０のテーブルから除去されることにより、データベース４０のサイズによってシステム動作を遅くすることを防ぐ。新しいシートが検出されたならば、ステップ１７０において、先行する１０枚の鋼板の各々に基づく各帯部分についての平均張力値がデータベース４０から取得され、ステップ１７２において、ウォーターフォールプロットを第２領域１３３に作成するために用いられる。新しい鋼板についてのPDIデータもまた第２データベース４８から取得され、ステップ１７４において、表示装置４４上に表示される。その後、システムはステップ１６４に戻り、第１領域１１２の表示を更新する。
【００４２】
この色の使用によってオペレータは迅速に傾向を知ることができ、問題を識別することができる。このようなシステムにより生成される数値データは、問題を示唆する数値と関係付けるように処理することができるが、熟練したオペレータは、統計的分析に依存する機械よりもより迅速にかつより信頼性をもってパターンを見出せることがしばしばある。さらに、生成される情報を記憶しておき、後に、特定の圧延鋼板に関係付けることができる。特定の圧延鋼板が所与の顧客の要求を満足する程度に十分平坦でない場合、例えば、その平坦さに関係する保存された日付によってその圧延鋼板が適した別の用途を判断することができ、かつ／または、その圧延鋼板の一部分が他の用途に許容できることを見出すことができる。例えば、圧延鋼板の１０％が圧延された後に問題が解消された場合、その圧延鋼板の９０％は欠陥がなく、他の目的のために使用可能であることもある。PDIデータを各鋼板と関連付けることにより、オペレータはさらに、その鋼板が仕様に従って製造されているか否かを迅速に判断できる。例えば、所与の鋼板に許容される平坦さの変動の程度が変化するときなどである。
【００４３】
本発明は、好適例に関して説明されたが、この好適例に対する自明な修正及び追加は、この開示を参照することで当業者には明らかである。このような全ての修正及び追加は特許請求の範囲に含まれる限りにおいて本発明に包含されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】冷圧延ローリングミルの概略的な側立面図であり、圧延鋼板が巻き取りロールへと張力センサの上方を通過するところである。
【図２】図１の張力センサ、中央プロセッサ及び表示装置を有する本発明のシステムの概略的構成図である。
【図３】本発明のシステムの中央プロセッサによりデータを収集する方法を示すフロー図である。
【図３Ａ】本発明のシステムの中央プロセッサによりデータを収集する方法を示すフロー図である。
【図４】データベースからのデータを用いて表示装置上に画像を作成する方法を示すフロー図である。
【図５】図２の表示装置の領域Vの詳細図である。
【図６】図２の表示装置の領域VIの詳細図である。
【図１】
0004447600.tif 000005
【図２】
0004447600.tif 000006
【図３】
0004447600.tif 000007
【図３Ａ】
0004447600.tif 000008
【図４】
0004447600.tif 000009
【図５】
0004447600.tif 000010
【図６】
0004447600.tif 000011