(57)【要約】【課題】巻取り機による鋼板巻取り開始時刻を適正に設定し、もって加熱炉抽出時刻を適正なものとすることが可能な鋼板巻取り開始時刻設定装置及びその方法を提供する。【解決手段】ステップＳ１２では巻取り機モータ１７のＯＬ値（温度上昇評価指標値）の初期値を設定し、或いはステップＳ１６、Ｓ１９ではＯＬ値の初期値を設定し直し、ステップＳ１３では、設定されたＯＬ値の初期値に基づいて、巻取り機モータ１７のＯＬ値の変化分をトルクに応じてサンプリング周期毎に算出し、それを前回までの積算値に積算してＯＬ値を算出し、鋼板Ｓ３の巻取り終了時のＯＬ値が閾値以下で且つ閾値との差が規定以下であるときに、ステップＳ１８では設定されている又は設定し直されているＯＬ値の初期値に相当する時刻を鋼板Ｓ３の巻取り開始時刻に設定する。【選択図】図３
2017131951.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
仕上圧延工程で仕上圧延された鋼板を巻取り機で巻取る際に、前記巻取り機で前記鋼板を巻取るために使用される前記巻取り機のモータが過負荷状態とならないように演算処理機能を有する計算機を用いて前記巻取り機による前記鋼板の巻取り開始時刻を設定する鋼板巻取り開始時刻設定装置であって、
前記巻取り対象となる鋼板の仕様及び圧延条件から前記巻取り機のモータの負荷成分を算出するモータ負荷成分算出部と、
時間の経過と共に鋼板巻取り時には増加し且つ鋼板非巻取り時には減少する前記巻取り機のモータの温度上昇評価指標値のうちの前記鋼板非巻取り時の温度上昇評価指標値から前記温度上昇評価指標値の初期値を設定する温度上昇評価指標値初期値設定部と、
前記設定された温度上昇評価指標値の初期値を初期値として、前記巻取り機のモータの温度上昇評価指標値の温度上昇評価指標値変化分を前記モータ負荷成分算出部で算出された前記モータの負荷成分に応じて規定期間毎に算出し、それを前回までの温度上昇評価指標値変化分の積算値に積算して温度上昇評価指標値を算出する温度上昇評価指標値算出部と、
前記鋼板の巻取り終了時の前記温度上昇評価指標値が予め設定された閾値以下であるか否かを判定する温度上昇評価指標値判定部と、
前記鋼板の巻取り終了時の温度上昇評価指標値が前記閾値以下でない場合に設定されている温度上昇評価指標値の初期値を小さく設定し直す温度上昇評価指標値初期値減少変更部と、
前記鋼板の巻取り終了時の温度上昇評価指標値が前記閾値以下である場合に前記設定されている又は設定し直されている温度上昇評価指標値の初期値に相当する時刻を前記鋼板の巻取り開始時刻に設定する巻取り開始時刻設定部と、
を備え、
前記温度上昇評価指標値算出部は、前記鋼板の巻取り終了時の温度上昇評価指標値が前記閾値以下となるまで、前記設定し直された前記温度上昇評価指標値の初期値を用いて前記温度上昇評価指標値の算出を繰り返す
ことを特徴とする鋼板巻取り開始時刻設定装置。
【請求項２】
前記巻取り開始時刻設定部は、前記鋼板の巻取り終了時の温度上昇評価指標値が前記閾値以下であり且つ前記鋼板の巻取り終了時の温度上昇評価指標値と前記閾値との差が規定値以下である場合に前記設定されている又は設定し直されている温度上昇評価指標値の初期値に相当する時刻を前記鋼板の巻取り開始時刻に設定し、
前記鋼板の巻取り終了時の温度上昇評価指標値と前記閾値との差が規定値以下でない場合に前記設定されている温度上昇評価指標値の初期値を大きく設定し直す温度上昇評価指標値初期値増大変更部を備え、
前記温度上昇評価指標値算出部は、前記鋼板の巻取り終了時の温度上昇評価指標値と前記閾値との差が規定値以下となるまで、前記設定し直された前記温度上昇評価指標値の初期値を用いて前記温度上昇評価指標値の算出を繰り返す
ことを特徴とする請求項１に記載の鋼板巻取り開始時刻設定装置。
【請求項３】
巻取り機による巻取り工程の前工程として仕上圧延工程を有し、前記仕上圧延工程の前工程として粗圧延工程を有し、前記粗圧延工程の前工程として加熱炉による加熱工程を有し、演算処理機能を有する計算機を用いて前記加熱炉から前記粗圧延工程への被圧延材抽出時刻を設定する加熱炉抽出時刻設定装置であって、
前記巻取り機で巻取られる鋼板の仕様及び圧延条件から前記鋼板となる被圧延材の粗圧延工程に要する粗圧延所要時間を算出する粗圧延所要時間算出部と、
前記巻取り機で巻取られる鋼板の仕様及び圧延条件から前記鋼板となる被圧延材の仕上圧延工程に要する仕上圧延所要時間を算出する仕上圧延所要時間算出部と、
請求項１又は２に記載の鋼板巻取り開始時刻設定装置で設定された前記鋼板巻取り開始時刻から前記粗圧延所要時間及び前記仕上圧延所要時間を減じて前記巻取り機で巻取られる鋼板となる被圧延材の加熱炉抽出時刻を算出する加熱炉抽出時刻算出部と、
を備えることを特徴とする加熱炉抽出時刻設定装置。
【請求項４】
仕上圧延工程で仕上圧延された鋼板を巻取り機で巻取る際に、前記巻取り機で前記鋼板を巻取るために使用される前記巻取り機のモータが過負荷状態とならないように演算処理機能を有する計算機を用いて前記巻取り機による前記鋼板の巻取り開始時刻を設定する鋼板巻取り開始時刻設定方法であって、
前記巻取り対象となる鋼板の仕様及び圧延条件から前記巻取り機のモータの負荷成分を算出するモータ負荷成分算出ステップと、
時間の経過と共に鋼板巻取り時には増加し且つ鋼板非巻取り時には減少する前記巻取り機のモータの温度上昇評価指標値のうちの前記鋼板非巻取り時の温度上昇評価指標値から前記温度上昇評価指標値の初期値を設定する温度上昇評価指標値初期値設定ステップと、
前記設定された温度上昇評価指標値の初期値を初期値として、前記巻取り機のモータの温度上昇評価指標値の温度上昇評価指標値変化分を前記モータ負荷成分算出ステップで算出された前記モータの負荷成分に応じて規定期間毎に算出し、それを前回までの温度上昇評価指標値変化分の積算値に積算して温度上昇評価指標値を算出する温度上昇評価指標値算出ステップと、
前記鋼板の巻取り終了時の前記温度上昇評価指標値が予め設定された閾値以下であるか否かを判定する温度上昇評価指標値判定ステップと、
前記鋼板の巻取り終了時の温度上昇評価指標値が前記閾値以下でない場合に設定されている温度上昇評価指標値の初期値を小さく設定し直す温度上昇評価指標値初期値減少変更ステップと、
前記鋼板の巻取り終了時の温度上昇評価指標値が前記閾値以下である場合に前記設定されている又は設定し直されている温度上昇評価指標値の初期値に相当する時刻を前記鋼板の巻取り開始時刻に設定する巻取り開始時刻設定ステップと、
を備え、
前記温度上昇評価指標値算出ステップは、前記鋼板の巻取り終了時の温度上昇評価指標値が前記閾値以下となるまで、前記設定し直された前記温度上昇評価指標値の初期値を用いて前記温度上昇評価指標値の算出を繰り返す
ことを特徴とする鋼板巻取り開始時刻設定方法。
【請求項５】
前記巻取り開始時刻設定ステップは、前記鋼板の巻取り終了時の温度上昇評価指標値が前記閾値以下であり且つ前記鋼板の巻取り終了時の温度上昇評価指標値と前記閾値との差が規定値以下である場合に前記設定されている又は設定し直されている温度上昇評価指標値の初期値に相当する時刻を前記鋼板の巻取り開始時刻に設定し、
前記鋼板の巻取り終了時の温度上昇評価指標値と前記閾値との差が規定値以下でない場合に前記設定されている温度上昇評価指標値の初期値を大きく設定し直す温度上昇評価指標値初期値増大変更ステップを備え、
前記温度上昇評価指標値算出ステップは、前記鋼板の巻取り終了時の温度上昇評価指標値と前記閾値との差が規定値以下となるまで、前記設定し直された前記温度上昇評価指標値の初期値を用いて前記温度上昇評価指標値の算出を繰り返す
ことを特徴とする請求項４に記載の鋼板巻取り開始時刻設定方法。
【請求項６】
巻取り機による巻取り工程の前工程として仕上圧延工程を有し、前記仕上圧延工程の前工程として粗圧延工程を有し、前記粗圧延工程の前工程として加熱炉による加熱工程を有し、演算処理機能を有する計算機を用いて前記加熱炉から前記粗圧延工程への被圧延材抽出時刻を設定する加熱炉抽出時刻設定方法であって、
前記巻取り機で巻取られる鋼板の仕様及び圧延条件から前記鋼板となる被圧延材の粗圧延工程に要する粗圧延所要時間を算出する粗圧延所要時間算出ステップと、
前記巻取り機で巻取られる鋼板の仕様及び圧延条件から前記鋼板となる被圧延材の仕上圧延工程に要する仕上圧延所要時間を算出する仕上圧延所要時間算出ステップと、
請求項４又は５に記載の鋼板巻取り開始時刻設定方法で設定された前記鋼板巻取り開始時刻から前記粗圧延所要時間及び前記仕上圧延所要時間を減じて前記巻取り機で巻取られる鋼板となる被圧延材の加熱炉抽出時刻を算出する加熱炉抽出時刻算出ステップと、
を備えることを特徴とする加熱炉抽出時刻設定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製鉄業における圧延工程後の鋼板巻取り開始時刻設定装置及びその方法、並びに圧延工程前の加熱炉抽出時刻設定装置及びその方法に関し、特に熱間圧延工程において加熱炉から抽出した鋼板（圧延材）を粗圧延から仕上圧延の順に圧延し、更に巻取る場合に好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
熱間圧延工程では、粗圧延工程の下流側に仕上圧延工程を有し、加熱炉から抽出した鋼板を粗圧延工程から仕上圧延工程の順に搬送して圧延を行う。仕上圧延の終了した鋼板は、巻取り機でコイル状に巻取られる。このような熱間圧延工程で鋼板を加熱炉から抽出するタイミングの決定は、例えば下記特許文献１に記載されるように、下流設備での先行材の処理状況や次に抽出する鋼板の圧延時間を予測し、鋼板同士が干渉しないようにミルペーシング制御装置などによって行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１８０３２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、巻取り機では、マンドレルなどの巻取り装置をモータで駆動して鋼板の巻取りを行うが、このモータが過負荷状態になると、例えば駆動回路中のサーマルリレーがトリップ（回路遮断）してモータが停止してしまう。このモータの停止は、例えばモータ駆動装置内に設けられた温度上昇評価指標値が閾値以上になったときに実行されるが、そのようになると、巻取り工程の途中、仕上圧延工程に巻取り中の鋼板が残存している場合には仕上圧延工程の途中に鋼板が停止してしまう。そこで、従来は、鋼板の巻取り途中でモータが停止しないようにオペレータが介入して鋼板の巻取り開始時刻を遅らせている。しかしながら、このオペレータによる鋼板巻取り時刻の遅延は、凡そ経験や勘によるものであるから、実質的に巻取り機による鋼板巻取り時刻が不要に遅延され、その結果、加熱炉からの鋼板抽出時刻も遅延してしまうという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記のような問題点に着目してなされたものであり、巻取り機による鋼板巻取り開始時刻を適正に設定し、もって加熱炉鋼板抽出時刻を適正なものとすることが可能な鋼板巻取り開始時刻設定装置及びその方法、加熱炉抽出時刻設定装置及びその方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の一態様によれば、仕上圧延工程で仕上圧延された鋼板を巻取り機で巻取る際に、巻取り機で鋼板を巻取るために使用される巻取り機のモータが過負荷状態とならないように演算処理機能を有する計算機を用いて巻取り機による鋼板の巻取り開始時刻を設定する鋼板巻取り開始時刻設定装置であって、巻取り対象となる鋼板の仕様及び圧延条件から巻取り機のモータの負荷成分を算出するモータ負荷成分算出部と、時間の経過と共に鋼板巻取り時には増加し且つ鋼板非巻取り時には減少する巻取り機のモータの温度上昇評価指標値のうちの鋼板非巻取り時の温度上昇評価指標値から温度上昇評価指標値の初期値を設定する温度上昇評価指標値初期値設定部と、設定された温度上昇評価指標値の初期値を初期値として、巻取り機のモータの温度上昇評価指標値の温度上昇評価指標値変化分をモータ負荷成分算出部で算出されたモータの負荷成分に応じて規定期間毎に算出し、それを前回までの温度上昇評価指標値変化分の積算値に積算して温度上昇評価指標値を算出する温度上昇評価指標値算出部と、鋼板の巻取り終了時の温度上昇評価指標値が予め設定された閾値以下であるか否かを判定する温度上昇評価指標値判定部と、鋼板の巻取り終了時の温度上昇評価指標値が閾値以下でない場合に設定されている温度上昇評価指標値の初期値を小さく設定し直す温度上昇評価指標値初期値減少変更部と、鋼板の巻取り終了時の温度上昇評価指標値が閾値以下である場合に設定されている又は設定し直されている温度上昇評価指標値の初期値に相当する時刻を鋼板の巻取り開始時刻に設定する巻取り開始時刻設定部と、を備え、温度上昇評価指標値算出部は、鋼板の巻取り終了時の温度上昇評価指標値が閾値以下となるまで、設定し直された温度上昇評価指標値の初期値を用いて温度上昇評価指標値の算出を繰り返す鋼板巻取り開始時刻設定装置が提供される。
【０００７】
また、本発明の別の態様によれば、巻取り機による巻取り工程の前工程として仕上圧延工程を有し、仕上圧延工程の前工程として粗圧延工程を有し、粗圧延工程の前工程として加熱炉による加熱工程を有し、演算処理機能を有する計算機を用いて加熱炉から粗圧延工程への被圧延材抽出時刻を設定する加熱炉抽出時刻設定装置であって、巻取り機で巻取られる鋼板の仕様及び圧延条件から鋼板となる被圧延材の粗圧延工程に要する粗圧延所要時間を算出する粗圧延所要時間算出部と、巻取り機で巻取られる鋼板の仕様及び圧延条件から鋼板となる被圧延材の仕上圧延工程に要する仕上圧延所要時間を算出する仕上圧延所要時間算出部と、本発明の一態様に係る鋼板巻取り開始時刻設定装置で設定された鋼板巻取り開始時刻から粗圧延所要時間及び仕上圧延所要時間を減じて巻取り機で巻取られる鋼板となる被圧延材の加熱炉抽出時刻を算出する加熱炉抽出時刻算出部と、を備える加熱炉抽出時刻設定装置が提供される。
【０００８】
また、本発明の別の態様によれば、仕上圧延工程で仕上圧延された鋼板を巻取り機で巻取る際に、巻取り機で鋼板を巻取るために使用される巻取り機のモータが過負荷状態とならないように演算処理機能を有する計算機を用いて巻取り機による鋼板の巻取り開始時刻を設定する鋼板巻取り開始時刻設定方法であって、巻取り対象となる鋼板の仕様及び圧延条件から巻取り機のモータの負荷成分を算出するモータ負荷成分算出ステップと、時間の経過と共に鋼板巻取り時には増加し且つ鋼板非巻取り時には減少する巻取り機のモータの温度上昇評価指標値のうちの鋼板非巻取り時の温度上昇評価指標値から温度上昇評価指標値の初期値を設定する温度上昇評価指標値初期値設定ステップと、設定された温度上昇評価指標値の初期値を初期値として、巻取り機のモータの温度上昇評価指標値の温度上昇評価指標値変化分をモータ負荷成分算出ステップで算出されたモータの負荷成分に応じて規定期間毎に算出し、それを前回までの温度上昇評価指標値変化分の積算値に積算して温度上昇評価指標値を算出する温度上昇評価指標値算出ステップと、鋼板の巻取り終了時の温度上昇評価指標値が予め設定された閾値以下であるか否かを判定する温度上昇評価指標値判定ステップと、鋼板の巻取り終了時の温度上昇評価指標値が閾値以下でない場合に設定されている温度上昇評価指標値の初期値を小さく設定し直す温度上昇評価指標値初期値減少変更ステップと、鋼板の巻取り終了時の温度上昇評価指標値が閾値以下である場合に設定されている又は設定し直されている温度上昇評価指標値の初期値に相当する時刻を鋼板の巻取り開始時刻に設定する巻取り開始時刻設定ステップと、を備え、温度上昇評価指標値算出ステップは、鋼板の巻取り終了時の温度上昇評価指標値が閾値以下となるまで、設定し直された温度上昇評価指標値の初期値を用いて温度上昇評価指標値の算出を繰り返す鋼板巻取り開始時刻設定方法が提供される。
【０００９】
また、本発明の別の態様によれば、巻取り機による巻取り工程の前工程として仕上圧延工程を有し、仕上圧延工程の前工程として粗圧延工程を有し、粗圧延工程の前工程として加熱炉による加熱工程を有し、演算処理機能を有する計算機を用いて加熱炉から粗圧延工程への被圧延材抽出時刻を設定する加熱炉抽出時刻設定方法であって、巻取り機で巻取られる鋼板の仕様及び圧延条件から鋼板となる被圧延材の粗圧延工程に要する粗圧延所要時間を算出する粗圧延所要時間算出ステップと、巻取り機で巻取られる鋼板の仕様及び圧延条件から鋼板となる被圧延材の仕上圧延工程に要する仕上圧延所要時間を算出する仕上圧延所要時間算出ステップと、本発明の一態様に係る鋼板巻取り開始時刻設定方法で設定された鋼板巻取り開始時刻から粗圧延所要時間及び仕上圧延所要時間を減じて巻取り機で巻取られる鋼板となる被圧延材の加熱炉抽出時刻を算出する加熱炉抽出時刻算出ステップと、を備える加熱炉抽出時刻設定方法が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
而して、本発明の鋼板巻取り開始時刻設定装置及びその方法並びに加熱炉抽出時刻設定装置及びその方法では、巻取り機による鋼板巻取り開始時刻を適正に設定することができると共に、これにより加熱炉鋼板抽出時刻を適正なものとすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の鋼板巻取り開始時刻設定装置及びその方法並びに加熱炉抽出時刻設定装置及びその方法が適用された熱間圧延設備の一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】図１のコンピュータシステムで実行される演算処理のフローチャートである。
【図３】図１のコンピュータシステムで実行される演算処理のフローチャートである。
【図４】図１のコンピュータシステムで実行される演算処理のフローチャートである。
【図５】従来行われていた鋼板巻取り開始時刻遅延の説明図である。
【図６】図４の演算処理で算出される対定格電流とＯＬ値の説明図である。
【図７】ＯＬ値の予測値と実測値の相関説明図である。
【図８】図３の演算処理で設定される鋼板巻取り開始時刻の説明図である。
【図９】図３の演算処理の作用効果の説明図である。
【図１０】図３の演算処理の作用効果の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に示す実施の形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
以下に、本発明の鋼板巻取り開始時刻設定装置及びその方法並びに加熱炉抽出時刻設定装置及びその方法の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、この実施形態の鋼板巻取り開始時刻設定装置及びその方法並びに加熱炉抽出時刻設定装置及びその方法が適用された熱間圧延工程設備１０の概略構成図である。この実施形態の熱間圧延設備１０は、鋼板の入側から、加熱工程Ｐ１、粗圧延工程Ｐ２、仕上圧延工程Ｐ３、巻取り工程Ｐ４、搬出工程Ｐ５の５工程を有する。周知のように、各工程には、例えば剪断工程や検査工程などのような各種の工程が含まれるが、凡そ５工程に大別される各工程について説明する。
【００１３】
加熱工程Ｐ１には加熱炉１１が配置され、粗圧延工程Ｐ２には粗圧延装置１２が配置され、両者は搬送装置１３で連結されている。また、仕上圧延工程Ｐ３には仕上圧延設備１４が配置され、巻取り工程Ｐ４には巻取り機１５が配置される。また、搬出工程Ｐ５には搬送車１８が配置され、搬送車１８は移動可能に構成されている。加熱炉１１は、圧延対象であるスラブＳ１を受け入れて予め設定された温度に加熱する。この加熱炉１１で加熱処理されたスラブＳ１は、加熱炉１１から抽出されて搬送装置１３によって粗圧延装置１２に搬送される。粗圧延装置１２は、１スタンド以上の粗圧延機を備えて構成され、搬送されたスラブＳ１をスラブ毎に予め設定された圧延条件で粗圧延する。なお、粗圧延工程Ｐ２には、例えば図示しない剪断機による剪断工程などが含まれる。
【００１４】
スラブＳ１の粗圧延が終了して得られた粗バーＳ２は仕上圧延装置１４で仕上圧延される。仕上圧延装置１４は、一般に複数スタンドの仕上圧延機を備えて構成され、それらの仕上圧延機で鋼板Ｓ３に仕上圧延される。なお、仕上圧延工程Ｐ３には、例えば図示しない冷却装置による冷却工程などが含まれる。仕上圧延の終了により得られた鋼板Ｓ３は、サイドガイド１９によって幅方向の位置決めがなされ、その状態でピンチロール２０によって厚さ方向から挟持されて巻取り機１５のマンドレル１６に先端部が係合される。巻取り機１５は、マンドレル１６をモータ１７で回転駆動して鋼板Ｓ３をコイル２１に巻取る。巻取られたコイル２１は搬送車１８に搭載され、予め設定された場所に移動される。なお、コイル２１は結束バンド２２で結束される。また、この実施形態では、２機の巻取り機１５を備え、原則的に、仕上圧延後の鋼板Ｓ３を２機の巻取り機１５で交互に巻取ってコイル２１とする。なお、スラブＳ１、粗バーＳ２、鋼板Ｓ３を総称して被圧延材ともいう。
【００１５】
従って、圧延される鋼板のうち、先に搬送される被圧延材を先行材、後から搬送される被圧延材を後行材とした場合、先行材を加熱炉１１から抽出して粗圧延設備１２による粗圧延から仕上圧延設備１４による仕上圧延の順に搬送して圧延し、巻取り機１５でコイル２１に巻取って搬出し、先行材に続いて後行材を加熱炉１１から抽出して粗圧延設備１２による粗圧延から仕上圧延設備１４による仕上圧延の順に搬送して圧延し、巻取り機１５でコイル２１に巻取って搬出する。各圧延機では、各被圧延材の仕様から求められる予め設定された目標板厚になるようにロールギャップや圧延荷重などの圧延条件（諸元）を設定して圧延制御を行う。
【００１６】
これら圧延機による圧延制御を始め、被圧延材の加熱炉１１からの抽出、搬送、待機などを、高度な演算処理機能を有するコンピュータシステム（計算機）１によって行う。このコンピュータシステム１は、周知のコンピュータシステムと同様に、各種情報を入力する入力部２、情報や演算処理結果を表示する表示部３、各種演算処理を行う演算処理部４、実際に各装置の駆動源の駆動状態を制御する制御部５を備えると共に、予め情報が記憶された或いは過去の操業結果として情報を記憶したデータベース６を有する。このコンピュータシステム１は、熱間圧延設備による生産効率を向上するため、種々の制約条件の下で先行鋼板と後行鋼板との圧延間隔が小さくなるようにミルペーシングを行い、そのミルペーシングによって算出された加熱炉抽出時刻に従って被圧延材Ｓを加熱炉１１から抽出し、抽出された被圧延材Ｓが連続して熱間圧延されるように制御する。
【００１７】
前述した制約条件には、例えば被圧延材の厚さ、幅、長さ、機械的特性、抽出予定温度、圧延後のコイルの厚さなどの仕様に加えて、先行材と後行材との衝突や干渉、粗圧延機及び仕上圧延機の設定変更所要時間などの設備的な条件がある。一般的に、被圧延材の加熱炉抽出時刻設定は、まず圧延される各被圧延材の仕様に基づいて圧延装置における圧延時間を予測すると共に、各設備に被圧延材が到達するまでの時間を搬送時間として予測し、次に設備的な条件に基づいて各被圧延材の圧延間隔ができるだけ小さくなるように加熱炉１１からの抽出時刻を設定する。このようなミルペーシングや被圧延材の抽出は、先述の特許文献１にもあるように、既に一般的な制御であり、この実施形態のコンピュータシステム１でも既に操業に用いている。但し、この実施形態では、巻取り機１５のマンドレル１６を駆動するモータ１７（以下、マンドレルモータ１７とも記す）が過負荷状態にならないように巻取り機１５による鋼板Ｓ３の巻取り開始時刻を設定する点で、既存のミルペーシングと異なる。
【００１８】
前述のように、図１のコンピュータシステム１は、多数の演算処理を実行するが、図２には、この熱間圧延設備１０のコンピュータシステム１で実行される１つの演算処理のフローチャートを示す。この演算処理は、各鋼板の加熱炉抽出時刻を設定するためのものであり、例えばオペレータによる演算処理開始入力で開始される。この演算処理では、まずステップＳ１で、後述する巻取り機１５による次巻取り鋼板に該当する後行材の仕様、圧延条件、及び、後述する図３の演算処理で設定される次巻取り鋼板巻取り開始時刻を読込む。なお、圧延条件には、各圧延機の圧延条件だけでなく、搬送や待機、設備状態変更などの条件も含む。
【００１９】
次にステップＳ２に移行して、後行材の仕様及び圧延条件から後行材粗圧延所要時間を算出する。この粗圧延所要時間は、加熱炉１１抽出から仕上圧延装置１４到達までの所要時間であり、従って前述した搬送時間や待機時間などを含む。
次にステップＳ３に移行して、後行材の仕様及び圧延条件から後行材仕上圧延所要時間を算出する。この仕上圧延所要時間は、仕上圧延装置１４到達から巻取り機１５のマンドレル１６による巻取り開始までの所要時間であり、従って前述した搬送時間や待機時間などを含む。
【００２０】
次にステップＳ４に移行して、ステップＳ１で読込んだ次巻取り鋼板の巻取り開始時刻からステップＳ２で算出された後行材粗圧延所要時間及びステップＳ３で算出された後行材仕上圧延所要時間を減じて後行材の加熱炉抽出時刻を算出してから復帰する。
次に、この熱間圧延設備１０のコンピュータシステム１で実行されるもう１つの演算処理について図３のフローチャートを用いて説明する。この演算処理は、巻取り機１５で次に巻取られる鋼板（次巻取り鋼板）Ｓ３の巻取り開始時刻を設定するためのものであり、例えばオペレータによる演算処理開始入力で開始される。この演算処理では、まずステップＳ１１で、次に巻取り機１５で巻取られる次巻取り鋼板Ｓ３の仕様及び圧延条件を読込む。なお、圧延条件には、各圧延機の圧延条件だけでなく、搬送や待機、設備状態変更などの条件も含む。
【００２１】
次にステップＳ１２に移行して、次巻取り鋼板Ｓ３を巻取る巻取り機１５のマンドレルモータ１７の休止中（非巻取り中、数値として減少中）のＯＬ値から特定の値を巻取り開始初期値に設定する。なお、ＯＬ値については後段に詳述する。
次にステップＳ１３に移行して、後述する図４の演算処理に従って、次巻取り鋼板巻取り中における各サンプリング周期（規定期間）毎に、次巻取り鋼板の仕様及び圧延条件から、マンドレルモータ１７の対定格電流Ｉn(t)を求め、その対定格電流Ｉn(t)からマンドレルモータ１７の温度上昇評価指標値（ＯＬ値）を算出する。
【００２２】
次にステップＳ１４に移行して、次巻取り鋼板Ｓ３の巻取り終了までＯＬ値を算出したか否かを判定し、巻取り終了までＯＬ値を算出した場合にはステップＳ１５に移行し、そうでない場合にはステップＳ１３に移行する。
ステップＳ１５では、次巻取り鋼板Ｓ３の巻取り終了時のＯＬ値が予め設定された閾値を超えている（閾値以下でない）か否かを判定し、巻取り終了時のＯＬ値が閾値を超えている場合にはステップＳ１６に移行し、そうでない（閾値以下である）場合にはステップＳ１７に移行する。
ステップＳ１６では、設定されているＯＬ値の巻取り開始初期値から予め設定されている規定値を減少し、その値を新たなＯＬ値の巻取り開始初期値に設定してからステップＳ１３に移行する。
【００２３】
ステップＳ１７では、次巻取り鋼板の巻取り終了時のＯＬ値と前述した閾値との差（の絶対値）が規定値以下であるか否かを判定し、巻取り終了時のＯＬ値と閾値との差が規定値以下である場合にはステップＳ１８に移行し、そうでない場合にはステップＳ１９に移行する。
ステップＳ１８では、設定されているＯＬ値の巻取り開始初期値を次巻取り鋼板の巻取り開始時のＯＬ値に設定すると共に、そのＯＬ値となる時刻を次巻取り機１５による次巻取り鋼板の巻取り開始時刻に設定してから復帰する。
また、ステップＳ１９では、設定されているＯＬ値の巻取り開始初期値に予め設定されている規定値を加算し、その値を新たなＯＬ値の巻取り開始初期値に設定してからステップＳ１３に移行する。
【００２４】
次に、図３の演算処理のステップＳ１３として実行する演算処理について図４のフローチャートを用いて説明する。この演算処理は、前述した図３の演算処理で次巻取り鋼板の巻取り開始時のＯＬ値が設定されるまでは図３の演算処理のステップＳ１３として実行されるが、図３の演算処理の終了後は、該当するマンドレルモータ１７に対して連続してＯＬ値の算出を行う。この演算処理では、まずステップＳ２１で、次に巻取り機１５で巻取られる次巻取り鋼板Ｓ３の仕様及び圧延条件を読込む。なお、圧延条件には、各圧延機の圧延条件だけでなく、搬送や待機、設備状態変更などの条件も含む。
次にステップＳ２２に移行して、図３の演算処理でＯＬ値の初期値が設定された又は設定し直された直後である場合には、そのＯＬ値に相当する次巻取り鋼板Ｓ３の巻取り開始時刻、そうでない場合には前回演算時のサンプリング時刻に予め設定されたサンプリング周期を加えた時刻を今回サンプリング時刻に設定する。
【００２５】
次にステップＳ２３に移行して、今回サンプリング時刻における次巻取り鋼板Ｓ３の仕様及び圧延条件から、マンドレルモータ１７の負荷成分として、張力トルクＴF(t)、曲げトルクＴＢ(t)、慣性補償トルクＴＩ(t)、メカニカルロストルク（図ではメカロストルク）ＴＭを算出する。このうち、張力トルクＴF(t)は、仕上圧延装置１４と巻取り機１５の間で次巻取り鋼板Ｓ３に発生する張力に応じてマンドレルモータ１７に係るトルクである。また、曲げトルクＴＢ(t)は、サイドガイド１９と次巻取り鋼板Ｓ３の間で生じる摩擦抵抗や曲げ力に応じてマンドレルモータ１７に係るトルクである。また、慣性補償トルクＴＩ(t)は、次巻取り鋼板をマンドレル１６に係合したときに発生する慣性の変動を補償するためにマンドレルモータ１７に係るトルクである。また、メカニカルロストルクＴＭは、マンドレル１６を回転しているときに生じるメカニカルロストルクである。
次にステップＳ２４に移行して、下記１式に従って、対定格電流Ｉn(t)［％］を算出する。
【００２６】
【数１】
2017131951.tif 000003
【００２７】
次にステップＳ２５に移行して、下記２式に従って、マンドレルモータ１７の温度上昇評価指標値としてのＯＬ値を算出してから復帰する。
【００２８】
【数２】
2017131951.tif 000004
【００２９】
図４の演算処理によれば、各サンプリング周期毎に、マンドレルモータの負荷状態を評価する温度上昇評価指標値としてＯＬ値が算出される。このＯＬ値は、マンドレルモータの負荷状態、即ちトルクに基づいてマンドレルモータの対定格電流Ｉn(t)［％］を求め、この対定格電流Ｉn(t)［％］の積算値として算出される。このＯＬ値は、後述するように、巻取り機の巻取り時に増大し、非巻取り時（休止中）に減少する傾向を示す。図３の演算処理によって次巻取り鋼板の巻取り開始時のＯＬ値の初期値が設定されると、図４の演算処理では、次巻取り鋼板の巻取り中のＯＬ値がサンプリング周期毎に予測算出される。図３の演算処理では、次巻取り鋼板の巻取り終了時のＯＬ値が閾値以下で且つ閾値との差が規定値以下になるまで、巻取り開始時のＯＬ値の初期値を変更しながらＯＬ値の予測算出が繰り返されることになる。そして、次巻取り鋼板の巻取り終了時のＯＬ値が閾値以下で且つ閾値との差が規定値以下になったときのＯＬ値の初期値を次巻取り鋼板の巻取り開始時のＯＬ値に設定すると共にそのときの時刻を次巻取り鋼板の巻取り開始時刻に設定する。そして、図２の演算処理では、次巻取り鋼板の巻取り開始時刻から後行材（＝次巻取り鋼板）の粗圧延所要時間及び仕上圧延所要時間を減じて後行材の加熱炉抽出時刻が算出設定される。
【００３０】
図５は、従来のミルペーシング制御によって設定された次巻取り鋼板巻取り開始時刻とオペレータによって遅延される次巻取り鋼板巻取り開始時刻の説明図である。この実施形態では、２機の巻取り機を有するので、例えば先に仕上圧延された鋼板が第１巻取り機に巻取られ、後から仕上圧延された鋼板（これを先行材とする）が第２巻取り機に巻取られるとすると、次巻取り鋼板（＝後行材）は第１巻取り機に巻取られることになる。例えば従来のミルペーシング制御によって、先行鋼板と衝突又は干渉しないように設定された後行材（＝次巻取り鋼板）の熱間圧延工程のスケジュールが図５に二点鎖線のように設定されたものとする。しかしながら、従来のミルペーシング制御によって設定された熱間圧延工程のスケジュールでは、第１巻取り機のマンドレルモータがサーマルトリップすると判断したオペレータは、後行材（＝次巻取り鋼板）の加熱炉抽出時刻を図５に一点鎖線で示す熱間圧延工程のスケジュールまで遅延した。この遅延によって、第１巻取り機のマンドレルモータのサーマルトリップは回避されたものの、その遅延時間が鋼間の圧延間隔を最小にするものであるかどうかは判断できない。
【００３１】
図６には、図４の演算処理で算出される対定格電流Ｉn(t)［％］とＯＬ値［％］の関係を示す。縦軸の数値はＩn(t)［％］の百分率を示し、ＯＬ値［％］とは関与しない。前述した２式で算出されるＯＬ値［％］は、対定格電流Ｉn(t)［％］が定格電流の１０５％以上であるときに増大し、１０５％未満のときは減少する。例えば図６に示す例では、鋼板巻取り中の対定格電流Ｉn(t)［％］は凡そ１５０％〜１９０％の間で推移するので、この間、ＯＬ値は増大し続ける。しかし、鋼板非巻取り中は対定格電流Ｉn(t)［％］が一気に減少するので、この間、ＯＬ値は減少し続ける。図７には、ＯＬ値の予測値、つまりマンドレルモータのトルクを予測して得た対定格電流Ｉn(t)［％］から求めたＯＬ値と、対定格電流Ｉn(t)［％］を実測して求めたＯＬ値の実測値との相関を示す。両者の標準偏差は１σ＝０．９８、平均誤差０．０８５と良好な再現性をみせる。
【００３２】
図８は、２機の巻取り機におけるマンドレルモータのＯＬ値の予測算出値である。図３、図４の演算処理では、次巻取り鋼板の巻取り終了時のＯＬ値が閾値を超える場合は、巻取り開始時のＯＬ値を規定値ずつ小さくしながら巻取り終了時のＯＬ値が閾値以下となるまでＯＬ値の予測算出を繰り返す。これにより次巻取り鋼板の巻取り中、最大値となる巻取り終了時のＯＬ値が閾値を超えることがなく、マンドレルモータのサーマルトリップ（停止）が回避される。また、図３、図４の演算処理では、次巻取り鋼板の巻取り終了時のＯＬ値が閾値以下であっても巻取り終了時のＯＬ値と閾値の差が規定値を超える場合は、図８に破線で示すように、巻取り開始時のＯＬ値を規定値ずつ大きくしながら巻取り終了時のＯＬ値と閾値の差が規定値以下となるまでＯＬ値の予測算出を繰り返す。これにより、マンドレルモータのサーマルトリップを回避しながら、次巻取り鋼板の巻取り開始時刻を可及的に早い時刻に設定することができる。これは、図８に示す各巻取り機の巻取り最短間隔を最も短くできることを意味する。また、図中のＯＬ値の増大領域が、各巻取り機による鋼板巻取り中を意味するが、２機の巻取り機の鋼板巻取り中の間隔が実質的な鋼板の巻取り間隔（ＢＴＢ）に相当する。
【００３３】
図９は、図３、図４の演算処理による第１巻取り機の巻取り最短間隔の実績値とオペレータ介入による従来の巻取り最短間隔の従来値、図１０は、図３、図４の演算処理による第２巻取り機の巻取り最短間隔の実績値とオペレータ介入による従来の巻取り最短間隔の従来値を夫々示す。図９、図１０には、夫々、従来のミルペーシング制御による巻取り最短間隔も合わせて示す。この実施形態の鋼板巻取り開始時刻設定装置及びその方法では、オペレータ介入による従来の巻取り最短間隔を第１巻取り機で３．３秒、第２巻取り機で２．３秒短縮することができている。このことから、この実施形態では、次巻取り鋼板に相当する後行材の加熱炉抽出時刻を、巻取り開始時刻の前倒し分だけ早くすることができる。また、前述のように、この実施形態の鋼板巻取り開始時刻設定装置及びその方法では、マンドレルモータのサーマルトリップを回避し且つ最も早い鋼板巻取り開始時刻を設定することができるから、従来のミルペーシング制御による鋼板巻取り開始時刻ではマンドレルモータのサーマルトリップが発生する可能性があることが分かる。
【００３４】
このように、この実施形態の鋼板巻取り開始時刻設定装置及びその方法では、仕上圧延工程で仕上圧延された鋼板Ｓ３を巻取り機１５で巻取る際に、巻取り機１５で鋼板Ｓ３を巻取るために使用される巻取り機１５のモータ１７が過負荷状態とならないように演算処理機能を有するコンピュータシステム（計算機）１を用いて巻取り機１５による鋼板Ｓ３の巻取り開始時刻を設定する。そのため、モータ負荷成分算出ステップＳ２３では、巻取り対象となる鋼板Ｓ３の仕様及び圧延条件から巻取り機１５のモータ１７のトルク（負荷成分）を算出する。また、温度上昇評価指標値初期値設定ステップＳ１２では、時間の経過と共に鋼板巻取り時には増加し且つ鋼板非巻取り時には減少する巻取り機１５のモータ１７のＯＬ値（温度上昇評価指標値）のうちの鋼板非巻取り時のＯＬ値からＯＬ値の初期値を設定する。また、温度上昇評価指標値算出ステップＳ１３（Ｓ２４、Ｓ２５）では、設定されたＯＬ値の初期値を初期値として、巻取り機１５のモータ１７のＯＬ値の変化分をモータ１７のトルクに応じてサンプリング周期（規定期間）毎に算出し、それを前回までのＯＬ値変化分の積算値に積算してＯＬ値を算出する。また、温度上昇評価指標値判定ステップＳ１５では、鋼板Ｓ３の巻取り終了時のＯＬ値が予め設定された閾値以下であるか否かを判定する。温度上昇評価指標値初期値減少変更ステップＳ１６では、鋼板Ｓ３の巻取り終了時のＯＬ値が閾値以下でない場合に設定されているＯＬの初期値を小さく設定し直す。そして、巻取り開始時刻設定ステップＳ１８では、鋼板Ｓ３の巻取り終了時のＯＬ値が閾値以下である場合に設定されている又は設定し直されているＯＬ値の初期値に相当する時刻を鋼板Ｓ３の巻取り開始時刻に設定する。一方、温度上昇評価指標値算出ステップＳ１３は、鋼板Ｓ３の巻取り終了時のＯＬ値が閾値以下となるまで、設定し直されたＯＬ値の初期値を用いてＯＬの算出を繰り返す。これにより、巻取り機１５のモータ１７を停止することなく、巻取り機１５による鋼板巻取り開始時刻を適正に設定することが可能となると共に、加熱炉鋼板抽出時刻も適正なものとすることが可能となる。
【００３５】
また、巻取り開始時刻設定ステップＳ１８は、鋼板Ｓ３の巻取り終了時のＯＬ値が閾値以下であり且つ鋼板Ｓ３の巻取り終了時のＯＬ値と閾値との差が規定値以下である場合に設定されている又は設定し直されているＯＬ値の初期値に相当する時刻を鋼板Ｓ３の巻取り開始時刻に設定する。そのため、温度上昇評価指標値初期値増大変更ステップＳ１７、Ｓ１９では、鋼板Ｓ３の巻取り終了時のＯＬ値と閾値との差が規定値以下でない場合に設定されているＯＬ値の初期値を大きく設定し直す。そして、温度上昇評価指標値算出ステップＳ１３は、鋼板Ｓ３の巻取り終了時のＯＬ値と閾値との差が規定値以下となるまで、設定し直されたＯＬ値の初期値を用いてＯＬ値の算出を繰り返す。これにより、巻取り機１５のモータ１７を停止することなく、巻取り機１５による鋼板巻取り開始時刻を可及的に早い時刻に設定することができ、結果として、巻取り機１５による鋼板巻取り開始時刻を適正に設定することができ、従って加熱炉鋼板抽出時刻も適正なものとすることが可能となる。
【００３６】
また、この実施形態の加熱炉鋼板抽出時刻設定装置及びその方法では、仕上圧延工程Ｐ３の前工程として粗圧延工程Ｐ２を有し、粗圧延工程Ｐ２の前工程として加熱炉１１による加熱工程Ｐ１を有し、演算処理機能を有するコンピュータシステム（計算機）１を用いて加熱炉１１から粗圧延工程Ｐ２への被圧延材抽出時刻を設定する。そのため、粗圧延所要時間算出ステップＳ２では、巻取り機１５で巻取られる鋼板Ｓ３の仕様及び圧延条件から鋼板Ｓ３の粗圧延工程に要する粗圧延所要時間を算出する。また、仕上圧延所要時間算出ステップＳ３では、巻取り機１５で巻取られる鋼板Ｓ３の仕様及び圧延条件から鋼板Ｓ３の仕上圧延工程に要する仕上圧延所要時間を算出する。そして、加熱炉抽出時刻算出ステップＳ４では、図３、図４の演算処理で設定された鋼板巻取り開始時刻から粗圧延所要時間及び仕上圧延所要時間を減じて巻取り機１５で巻取られる鋼板となる被圧延材Ｓ（スラブＳ１）の加熱炉抽出時刻を算出する。これにより、加熱炉抽出時刻を適正なものとすることが可能となる。
【００３７】
本発明がここに記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。従って、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に記載された発明特定事項によってのみ定められるものである。
【符号の説明】
【００３８】
１  コンピュータシステム（計算機）
２  入力部
３  表示部
４  演算処理部
５  制御部
６  データベース
１０  熱間圧延設備
１１  加熱炉
１２  粗圧延装置
１３  搬送装置
１４  仕上圧延装置
１５  巻取り機
１６  マンドレル
１７  モータ（マンドレルモータ）
１８  搬送車
１９  サイドガイド
２０  ピンチロール
２１  コイル
２２  結束バンド
Ｓ  被圧延材
Ｓ１  スラブ
Ｓ２  粗バー
Ｓ３  鋼板
【図１】
2017131951.tif 000005
【図２】
2017131951.tif 000006
【図３】
2017131951.tif 000007
【図４】
2017131951.tif 000008
【図５】
2017131951.tif 000009
【図６】
2017131951.tif 000010
【図７】
2017131951.tif 000011
【図８】
2017131951.tif 000012
【図９】
2017131951.tif 000013
【図１０】
2017131951.tif 000014