(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧延材の走行方向に直角な断面における第１の方向に圧延材を圧下する第１の圧延機と、該第１圧延機の下流側に隣接して配置され前記第１方向に直角な第２の方向に圧延材を圧下する第２の圧延機とに圧延材を通して線材又は棒鋼製品を生産するタンデム式圧延設備における線材又は棒鋼圧延の寸法制御方法において、
予め、圧延材の断面形状を、前記第１及び第２の方向の断面寸法の許容値との関係において所定の類型にパターン化すると共に、各パターンにおいて実測値と目標寸法との関係に基づくロール間隙調整方法を予め設定しておき、
前記第２圧延機の出側における圧延材の第１及び第２の方向の寸法を実測し、該実測値と前記許容値との関係により、当該圧延材の断面形状が前記どのパターンに属するかを決定し、
該決定したパターンにおける前記予め設定したロール間隙調整方法に基づき、前記第１及び第２圧延機のロール間隙の調整を行うことを特徴とする線材又は棒鋼圧延の寸法制御方法。
【請求項２】
前記パターン化を次表に示す９種類としたことを特徴とする請求項１記載の線材又は棒鋼圧延の寸法制御方法。
【表１】
0004260262.tif 000004
【請求項３】
前記圧延材の第１及び第２の方向の寸法の実測は、圧延材の長手方向に沿って連続して行い、前記第１の方向の寸法の最小値を、第１方向寸法実測値とし、前記第１の方向の寸法の最小値となる点における第２の方向の寸法を第２方向寸法実測値とすることを特徴とする請求項１又は２記載の線材又は棒鋼圧延の寸法制御方法。
【請求項４】
前記ロール間隙の調整に際し、各圧延機のロール間隙操作量が所定値を越える場合は、前記予め設定したロール間隙調整方法に係わらず、各圧延機のロール間隙操作量を、前記所定値以内となるように、制約条件を付加することを特徴とする請求項１〜３の何れか一つに記載の線材又は棒鋼圧延の寸法制御方法。
【請求項５】
前記ロール間隙調整を行う際に、当該ロール間隙操作量の波及効果に相当する外乱抑制用補正を他の制御系に与えることを特徴とする請求項１〜４の何れか一つに記載の線材又は棒鋼圧延の寸法制御方法。
【請求項６】
前記第１圧延機の入側において、圧延材の第１及び第２方向の断面寸法を測定し、該測定結果が所定の範囲に入っている場合のみ、請求項１〜５の何れか一つに記載のロール間隙調整を行うことを特徴とする線材又は棒鋼圧延の寸法制御方法。
【請求項７】
前記ロール間隙の調整に際し、前記第１及び第２圧延機のロール間隙調整を行うアクチュエータの操作に要する時間を求め、該時間と間ピッチ時間との関係を考慮して、最終的なロール間隙操作量を、前記アクチュエータに出力することを特徴とする請求項１〜６の何れか一つに記載の線材又は棒鋼圧延の寸法制御方法。
【請求項８】
圧延材の走行方向に直角な断面における第１の方向に圧延材を圧下する第１の圧延機と、該第１圧延機の下流側に隣接して配置され前記第１方向に直角な第２の方向に圧延材を圧下する第２の圧延機とに圧延材を通して線材又は棒鋼製品を生産するタンデム式圧延設備において、
予め、圧延材の断面形状を、前記第１及び第２の方向の断面寸法の許容値との関係において所定の類型にパターン化すると共に、各パターンにおいて実測値と目標寸法との関係に基づくロール間隙調整方法を予め設定しておき、前記第２圧延機の出側における圧延材の第１及び第２の方向の寸法を実測し、該実測値と前記許容値との関係により、当該圧延材の断面形状が前記どのパターンに属するかを決定し、該決定したパターンにおける前記予め設定したロール間隙調整方法に基づき、前記第１及び第２圧延機のロール間隙の調整を行うように構成した制御装置を備えていることを特徴とする線材又は棒鋼圧延装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タンデム式鉄鋼圧延設備における線材又は棒鋼の寸法制御方法及びその方法を使用する圧延装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
線材又は棒鋼製品を生産するタンデム式鉄鋼圧延設備では、異形棒鋼等の最終製品及びボルト・ナット等の素材を生産する設備故に、製品品質の向上、歩留の向上、操業効率の向上（オペレータ負荷の低減）、生産安定性の向上、生産コストの低減、作業環境の改善、等が要求される。これらの要求を満たす為に、圧延材の形状・寸法制御方法の確立が望まれている。
この種の制御方法に関するものとして、特開昭５１−１１１４５９号公報、特公昭５６−５２６４１号公報、特公平２−５９００２号公報、特公平４−４９０４３号公報、特公平６−４９２０４号公報に記載の技術が公知である。
【０００３】
しかし、従来の制御方法における制御アルゴリズムは非常に複雑で、現実的でなかった。
即ち、板形状の製品を生産する圧延機の場合は、二次元圧延理論を適用し、圧延変形の理論的解明が行われ、その解析結果に基づく自動形状制御機能が、既に適用されているが、線材又は棒鋼製品を生産する圧延機の場合は、三次元の孔型（カリバ）内材料挙動が非常に複雑なため、理論的な解明は余り行われていない。矩形換算法等を利用した便宜的な圧延変形解明手法は種々報告されているが、あらゆる鋼種・製品サイズに適用できる手法は、現時点では報告されていない。
【０００４】
また、既に報告されている便宜的な圧延変形解明手法には、数多くの外的要因（パラメータ）が含まれ、あらゆる鋼種、製品サイズ用のパラメータを決定する必要があり、莫大な労力が必要となるので、現実的でない。
なお、制御アルゴリズムを極力単純化した制御方法として、特公昭５７−６００８４号公報に記載の技術がある。
この従来の技術は、条材の圧延機において、圧延された条材の外形の、水平、垂直、４５°各方向の４方向の寸法を測定し、この測定結果から圧延された条材の外形の歪形状を４つのパターンに類別し、このパターンの類別と寸法上の誤差とに従って、所望の断面形状、寸法の条材を得るようにロールギャップを調整するものであった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記特公昭５７−６００８４号公報に記載の従来技術は、測定寸法を基にその断面形状をパターン分類しているが、目標値との偏差は考慮していない。
例えば、前記特公昭５７−６００８４号公報に記載の「上下径（ｄ1 ）＞左右径（ｄ2 ）」の楕円形の「パターン２」の場合、ｄ1 −ｄ2 ＝Δの値を「くるい量」として求め、ラウンドロール（水平ロール）に関しては、前記くるい量Δを一定時間について積分し、その積分結果に比例してランドロールのギャップを少なくする方向に修正し、また、オーバルロール（垂直ロール）については、前記くるい量Δを積分して、この積分結果に比例してオーバルロールのギャップを大きくする方に修正している。
【０００６】
しかし、目標値との関係では、「１」  ｄ1 ＜目標天地（上下）寸法、「２」  ｄ1 ＝目標天地寸法、「３」  ｄ1 ＞目標天地寸法、「４」  ｄ2 ＜目標オーバル（左右）寸法、「５」  ｄ2 ＝目標オーバル寸法、「６」  ｄ2 ＞目標オーバル寸法、のような場合があり、該公報に記載の調整方法では、前記「１」〜「６」の場合、同じ調整方法であり、全ての場合に目標寸法の製品を得ることが困難であった。
更に、前記従来の技術では、「比例積分制御」を行っているが、圧延材の形状制御の場合、制御のオーバーシュートは許容されないため、比例ゲイン・積分ゲインをあまり大きくすることはできない。従って、この様な条件下で比例積分制御を適用する場合、制御時間（制御開始から完了までに要する時間）が長くなるという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は、制御アルゴリズム及びパラメータを単純化し、制御時間を短くし、且つ、高精度な制御ができる線材又は棒鋼の寸法制御方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明は、次の手段を講じた。即ち、本発明の特徴とするところは、圧延材の走行方向に直角な断面における第１の方向に圧延材を圧下する第１の圧延機と、該第１圧延機の下流側に隣接して配置され前記第１方向に直角な第２の方向に圧延材を圧下する第２の圧延機とに圧延材を通して線材又は棒鋼製品を生産するタンデム式圧延設備における線材又は棒鋼の寸法制御方法において、予め、圧延材の断面形状を、前記第１及び第２の方向の断面寸法の許容値との関係において所定の類型にパターン化すると共に、各パターンにおいて実測値と目標寸法との関係に基づくロール間隙調整方法を予め設定しておき、前記第２圧延機の出側における圧延材の第１及び第２の方向の寸法を実測し、該実測値と前記許容値との関係により、当該圧延材の断面形状が前記どのパターンに属するかを決定し、該決定したパターンにおける前記予め設定したロール間隙調整方法に基づき、前記第１及び第２圧延機のロール間隙の調整を行う点にある。
【０００９】
前記パターン化は次表に示す９種類とするのが好ましい。
【００１０】
【表２】
0004260262.tif 000002
【００１１】
前記圧延材の第１及び第２の方向の寸法の実測は、圧延材の長手方向に沿って連続して行い、前記第１の方向の寸法の最小値を、第１方向寸法実測値とし、前記第１の方向の寸法の最小値となる点における第２の方向の寸法を第２方向寸法実測値とするのが好ましい。
前記ロール間隙の調整に際し、各圧延機のロール間隙操作量が所定値を越える場合は、前記予め設定したロール間隙調整方法に係わらず、各圧延機のロール間隙操作量を、前記所定値以内となるように、制約条件を付加することができる。
【００１２】
前記ロール間隙調整を行う際に、当該ロール間隙操作量の波及効果に相当する外乱抑制用補正を他の制御系に与えることができる。
前記第１圧延機の入側において、圧延材の第１及び第２方向の断面寸法を測定し、該測定結果が所定の範囲に入っている場合のみ、前記ロール間隙調整を行うのが好ましい。
前記ロール間隙の調整に際し、前記第１及び第２圧延機のロール間隙調整を行うアクチュエータの操作に要する時間を求め、該時間と間ピッチ時間との関係を考慮して、最終的なロール間隙操作量を、前記アクチュエータに出力することができる。
【００１３】
また、本発明の圧延装置の特徴とするところは、圧延材の走行方向に直角な断面における第１の方向に圧延材を圧下する第１の圧延機と、該第１圧延機の下流側に隣接して配置され前記第１方向に直角な第２の方向に圧延材を圧下する第２の圧延機とに圧延材を通して線材又は棒鋼製品を生産するタンデム式圧延設備において、予め、圧延材の断面形状を、前記第１及び第２の方向の断面寸法の許容値との関係において所定の類型にパターン化すると共に、各パターンにおいて実測値と目標寸法との関係に基づくロール間隙調整方法を予め設定しておき、前記第２圧延機の出側における圧延材の第１及び第２の方向の寸法を実測し、該実測値と前記許容値との関係により、当該圧延材の断面形状が前記どのパターンに属するかを決定し、該決定したパターンにおける前記予め設定したロール間隙調整方法に基づき、前記第１及び第２圧延機のロール間隙の調整を行うように構成した制御装置を備えている点にある。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づき説明する。
図１において示すものは、線材又は棒鋼製品を生産するタンデム式圧延設備の一部分であり、圧延材の走行方向に直角な断面における第１の方向に圧延材を圧下する第１の圧延機1 と、該第１圧延機1 の下流側に隣接して配置され前記第１方向に直角な第２の方向に圧延材を圧下する第２の圧延機2 が示されている。
前記第１圧延機1 の具体例として、縦型圧延機が例示され、第２圧延機2 として横型圧延機が例示されている。従って、本発明で言うところの第１の方向は、この実施の形態では水平方向（以下、この方向の寸法を「オーバル寸法」という）であり、第２の方向は垂直方向（以下、この方向の寸法を「天地寸法」という）を指している。
【００１５】
前記第１圧延機1 は、電動機3 によって駆動される左右一対の縦ロール4 を有し、該縦ロール4 には、オーバル孔型が形成されている。前記第２圧延機2 には、電動機5 によって駆動される上下一対の水平ロール6 を有し、該水平ロール6 にラウンド孔型が形成されている。前記各圧延機1,2 の電動機3,5 には、各圧延機1,2 のロール回転速度を測定するためのロール回転速度測定装置7 が設けられている。前記第１圧延機1 及び第２圧延機2 には、各々のロール間隙を操作するためのアクチュエータ8,9 と、各々のロール間隙を測定するためのロール間隙測定装置10,11 とが設けられている。そして、前記第１圧延機1 の入側に圧延材の入側寸法測定装置12が設けられ、該装置12は、圧延材の天地寸法を測定する天地寸法測定装置13と、オーバル寸法を測定するオーバル寸法測定装置14とからなる。第２圧延機2 の出側にも同様の圧延材の出側寸法測定装置15が設けられ、該装置15も天地寸法測定装置16と、オーバル寸法測定装置17とからなる。
【００１６】
前記各装置は制御装置18に接続されている。この制御装置18は、入側圧延材寸法チェック装置19、出側圧延材形状パターン認識装置20、形状・寸法制御装置21、操作量リミッタ22、ロール間隙制御装置23、等から構成されている。
前記入側の圧延材寸法測定装置12は、入側圧延材寸法チェック装置19に接続されている。出側の圧延材寸法測定装置15は、圧延材形状パターン認識装置20に接続されている。そして、前記入側圧延材寸法チェック装置19と圧延材形状パターン認識装置20は、圧延材の形状・寸法制御装置21に接続されている。
【００１７】
前記形状・寸法制御装置21は、第１及び第２圧延機1,2 の操作量リミッタ22を介してロール間隙制御装置23に接続され、該ロール間隙制御装置23は、各々圧延機1,2 のロール間隙を操作するための前記アクチュエータ8,9 に制御量を出力するよう接続されている。前記各圧延機1,2 のロール間隙測定装置10,11 は、その測定結果を前記ロール間隙制御装置23にフィードバックするよう接続されている。
更に、前記形状・寸法制御装置21は、他制御系への外乱抑制装置24を介して、ロール回転数制御装置25に接続されている。このロール回転数制御装置25は、前記各電動機3,5 に回転指令を出力するとともに、ロール回転速度測定装置7 からの結果がフィードバックされるよう構成されている。
【００１８】
前記構成の圧延ラインにおいて、圧延材は、図１の矢印方向に進行し、第１圧延機1 のロール4 及び第２圧延機2 のロール6 により圧下・成形される。
入側圧延材寸法測定装置12及び出側圧延材寸法測定装置15は、第１圧延機1 の入側において又第２圧延機2 の出側において、圧延材の天地寸法とオーバル寸法を、その圧延材の長さ方向にわたって始端から終端まで連続して測定する。
入側圧延材寸法測定装置12にて測定した天地寸法値及びオーバル寸法値は、前記圧延材料寸法チェック装置19に入力され、該チェック装置19により、妥当なサイズの圧延材が入ってきたか否かをチェックし、このチェック結果を圧延材の形状・寸法制御装置21に送る。
【００１９】
出側圧延材寸法測定装置15にて測定した天地寸法値及びオーバル寸法値は、前記圧延材形状パターン認識装置20に入力され、該装置20において、圧延材の形状状態が、次表に示す「典型的な９種類の雛形パターン」のどのパターンに属するかを認識する。この認識結果は、圧延材の形状・寸法制御装置21に送られる。
【００２０】
【表３】
0004260262.tif 000003
【００２１】
尚、図２に前記９種類のパターンが図示されている。
前記圧延材の形状・寸法制御装置21は、入側圧延材寸法チェック装置19のチェック結果、及び、出側圧延材形状パターン認識装置20の認識結果に基づいて、各圧延機1,2 のロール間隙補正量を演算し、本演算結果を各圧延機1,2 のロール間隙制御装置23に指示する。そして、各圧延機1,2 のロール間隙制御装置23は、ロール間隙測定装置10,11 により測定したロール間隙現在値に基づいて、位置偏差を演算し、補正量を各圧延機ロール間隙操作用アクチュエータ8,9 に出力し、各圧延機1,2 のロール間隙が制御される。
【００２２】
尚、圧延材は適切に調整されたガイド装置により、カリバ中心に正確に誘導されるものとする。そして、本発明では、「ロール違い」は考慮しないものとする。また、圧延材に作用する張力は、他の制御系（張力制御系、ループ制御系、等）により、無視できるレベル（≒０）に制御されているものとする。
次に、図３、４に示すフローチャートに基づき、本発明に係る制御方法を説明する。尚、フローチャート中の「エリア」とは、第１及び第２圧延機1,2 からなる領域を言い、「ｉ−１圧延機」と「ｉ圧延機」は、「第１圧延機1 」と「第２圧延機2 」を言う。また、「Ｗmin 値」とは、入側又は出側圧延材寸法測定装置12,15 により、圧延材の全長に渡って連続的に測定したオーバル寸法値の内の最小値を言い、「Ｈmin 値」とは、前記オーバル寸法が最小となるポイントでの天地寸法を言う。そして、本発明において、パターン認識に使用する実測値とは、出側圧延材寸法測定装置15により測定された前記「Ｗmin 値」と「Ｈmin 値」をいう。
【００２３】
先ず最初にパターン認識装置20に、前記表に示す９種類のパターンを記憶させておく。また、形状・寸法制御装置21に、前記９種類のパターンに基づく次の制御方法を記憶させておく。なお、目標天地寸法及び目標オーバル寸法も予め設定されている。
（１）パターン「１」と認識された場合の制御方法
（天地寸法Ｈmin 値＞天地寸法の許容最大値α）且つ（オーバル寸法Ｗmin 値＞オーバル寸法の許容最大値γ）の場合、本パターンに属すると認識される。
【００２４】
この場合、天地寸法Ｈmin 及びオーバル寸法Ｗmin を許容範囲に入れるために、第１圧延機1 及び第２圧延機2 を同時に圧下操作する必要がある。但し、このパターンの場合、第１圧延機ロール間隙と、第２圧延機ロール間隙とを個別に操作すると、圧延材に噛み出し等の現象が生じる可能性があるため、第１圧延機ロール間隙補正量ΔＷと、第２圧延機ロール間隙補正量ΔＨに相関を持たせる必要がある。この様な場合、現場サイドの操業ノウハウでは、（第１圧延機ロール間隙操作量ΔＷ）：（第２圧延機ロール間隙操作量ΔＨ）＝２：１となるように操作している。
【００２５】
そこで、第２圧延機ロール間隙操作量ΔＨ及び第１圧延機ロール間隙操作量ΔＷは、以下の式に基づいて決定する。
ΔＨ＝｜（天地寸法Ｈmin ）−（目標天地寸法）｜
ΔＷ＝ΔＨ×２
（２）パターン「２」と認識された場合
（天地寸法Ｈmin 値＞天地寸法の許容最大値α）且つ（オーバル寸法Ｗmin 値は許容範囲内）の場合、本パターンに属すると認識される。
【００２６】
このパターンの場合、許容範囲を外れている天地寸法Ｈmin を補正するために第２圧延機のみを圧下すると、圧延材の幅広がり量が変化し、オーバル寸法が許容範囲外になる。つまり寸法精度が悪化する可能性がある。従って、このパターンの場合も、第１圧延機1 及び第２圧延機2 を同時に圧下操作する必要がある。但し、このパターンの場合、第１圧延機ロール間隙と第２圧延機ロール間隙とを個別に操作すると、圧延材に噛み出し等の現象が生じる可能性があるため、第１圧延機ロール間隙操作量ΔＷと第２圧延機ロール間隙操作量ΔＨに相関を持たせる必要がある。この様な場合、現場サイドの操業ノウハウでは、（第１圧延機ロール間隙操作量ΔＷ）：（第２圧延機ロール間隙操作量ΔＨ）＝２：１となるように操作している。
【００２７】
そこで、第２圧延機ロール間隙操作量ΔＨ及び第１圧延機ロール間隙操作量ΔＷは、以下の式に基づいて決定する。
ΔＨ＝｜（天地寸法Ｈmin ）−（目標天地寸法）｜
ΔＷ＝ΔＨ×２
（３）パターン「３」と認識された場合の制御方法
（天地寸法Ｈmin 値＞天地寸法の許容最大値α）且つ（オーバル寸法Ｗmin 値＜オーバル寸法の許容最小値δ）の場合、本パターンに属すると認識される。
【００２８】
この場合、天地寸法Ｈmin を許容範囲に入れるために、第２圧延機2 のみを圧下操作する必要がある。第２圧延機2 を圧下すると、圧延材の幅広がり量が変化し、オーバル寸法も改善される。第２圧延機ロール間隙操作量ΔＨは、以下の式に基づき決定される。
ΔＨ＝｜（天地寸法Ｈmin ）−（目標天地寸法）｜
（４）パターン「４」と認識された場合の制御方法
（天地寸法Ｈmin 値は許容範囲内）且つ（オーバル寸法Ｗmin 値＞オーバル寸法の許容最大値γ）の場合、本パターンに属すると認識される。
【００２９】
この場合、オーバル寸法Ｗmin を許容範囲に入れるために、第１圧延機1 のみを圧下操作する必要がある。第１圧延機ロール間隙操作量ΔＷは、以下の式に基づき決定される。
ΔＷ＝｜（オーバル寸法Ｗmin ）−（目標オーバル寸法）｜
（５）パターン「５」と認識された場合の制御方法
（天地寸法Ｈmin 値は許容範囲内）且つ（オーバル寸法Ｗmin 値は許容範囲内）の場合、本パターンに属すると認識される。
【００３０】
この場合、第１圧延機1 及び第２圧延機2 の圧下・圧上操作を行う必要はない。
（６）パターン「６」と認識された場合の制御方法
（天地寸法Ｈmin 値は許容範囲内）且つ（オーバル寸法Ｗmin 値＜オーバル寸法の許容最小値δ）の場合、本パターンに属すると認識される。
この場合、オーバル寸法Ｗmin を許容範囲に入れるために、第１圧延機1 のみを圧上操作する必要がある。第１圧延機ロール間隙操作量ΔＷは、以下の式に基づき決定される。
ΔＷ＝｜（オーバル寸法Ｗmin ）−（目標オーバル寸法）｜
（７）パターン「７」と認識された場合の制御方法
（天地寸法Ｈmin 値＜天地寸法の許容最小値β）且つ（オーバル寸法Ｗmin 値＞オーバル寸法の許容最大値γ）の場合、本パターンに属すると認識される。
【００３１】
この場合、天地寸法Ｈmin を許容範囲に入れるために、第２圧延機2 のみを圧上操作する必要がある。第２圧延機2 を圧上すると、圧延材の幅広がり量が変化し、オーバル寸法も改善される。第２圧延機ロール間隙操作量ΔＨは、以下の式に基づき決定される。
ΔＨ＝｜（天地寸法Ｈmin ）−（目標天地寸法）｜
（８）パターン「８」と認識された場合
（天地寸法Ｈmin 値＞天地寸法の許容最小値β）且つ（オーバル寸法Ｗmin 値は許容範囲内）の場合、本パターンに属すると認識される。
【００３２】
このパターンの場合、許容範囲を外れている天地寸法Ｈmin を補正するために第２圧延機2 のみを圧上すると、圧延材の幅広がり量が変化し、オーバル寸法が許容範囲外になる。つまり寸法精度が悪化する可能性がある。従って、このパターンの場合、第１圧延機1 及び第２圧延機2 を同時に圧上操作する必要がある。但し、このパターンの場合、第１圧延機ロール間隙と第２圧延機ロール間隙とを個別に操作すると、圧延材に痩せ細り等の現象が生じる可能性があるため、第１圧延機ロール間隙操作量ΔＷと第２圧延機ロール間隙操作量ΔＨに相関を持たせる必要がある。この様な場合、現場サイドの操業ノウハウでは、（第１圧延機ロール間隙操作量ΔＷ）：（第２圧延機ロール間隙操作量ΔＨ）＝２：１となるように操作している。
【００３３】
そこで、第２圧延機ロール間隙操作量ΔＨ及び第１圧延機ロール間隙操作量ΔＷは、以下の式に基づいて決定する。
ΔＨ＝｜（天地寸法Ｈmin ）−（目標天地寸法）｜
ΔＷ＝ΔＨ×２
（９）パターン「９」と認識された場合の制御方法
（天地寸法Ｈmin 値＜天地寸法の許容最小値β）且つ（オーバル寸法Ｗmin 値＜オーバル寸法の許容最小値δ）の場合、本パターンに属すると認識される。
【００３４】
この場合、天地寸法Ｈmin 及びオーバル寸法Ｗmin を許容範囲に入れるために、第１圧延機1 及び第２圧延機2 を同時に圧上操作する必要がある。但し、このパターンの場合、第１圧延機ロール間隙と、第２圧延機ロール間隙とを個別に操作すると、圧延材に痩せ細り等の現象が生じる可能性があるため、第１圧延機ロール間隙補正量ΔＷと、第２圧延機ロール間隙補正量ΔＨに相関を持たせる必要がある。この様な場合、現場サイドの操業ノウハウでは、（第１圧延機ロール間隙操作量ΔＷ）：（第２圧延機ロール間隙操作量ΔＨ）＝２：１となるように操作している。
【００３５】
そこで、第２圧延機ロール間隙操作量ΔＨ及び第１圧延機ロール間隙操作量ΔＷは、以下の式に基づいて決定する。
ΔＨ＝｜（天地寸法Ｈmin ）−（目標天地寸法）｜
ΔＷ＝ΔＨ×２
以上の初期設定がされたのち、制御が開始される。図３、４に示すフローチャートのステップ１では、次ビレットが当該エリアに到着したか否かが判断される。ｎｏの場合は、前記判断が繰り返される。ｙｅｓの場合、ステップ２に進む。
【００３６】
ステップ２では、入側寸法測定装置12及び出側寸法測定装置15で、エリア入側・出側の天地・オーバル寸法が測定される。そして、ステップ３で、入側圧延材寸法チェック装置19により、エリア入側のオーバル寸法最小値Ｗmin と、オーバル寸法が最小となるポイントでの天地寸法Ｈmin が求められ、また、圧延材形状パターン認識装置20により、エリア出側のオーバル寸法最小値Ｗmin と、オーバル寸法が最小となるポイントでの天地寸法Ｈmin が求められる。ステップ４では、ビレット１本が通過したか否かが判断され、ｙｅｓの場合、ステップ５に進み、ｎｏの場合、ステップ２に戻る。
【００３７】
ステップ５では、前記入側圧延材寸法チェック装置19により、エリア入側における圧延材寸法Ｈmin 、Ｗmin は許容範囲内か否かが判断される。この許容値は予め設定されている。（尚、この実施の形態では圧延材の最小値にてチェックする例を明示しているが、圧延材の最大値、平均値でチェックすることも可能である。）
前記判断においてｎｏの場合、本発明の処理を行わないで、ステップ１に戻る。ｙｅｓの場合、ステップ６に進む。
【００３８】
ステップ６において、前記圧延材形状パターン認識装置20により、エリア出側の寸法偏差の演算が行われる。即ち、エリア出側の圧延材寸法Ｈmin 、Ｗmin と、天地寸法の許容最大値α、最小値β、オーバル寸法の許容最大値γ、最小値δとの偏差を求める。これら許容値α、β、γ、δは予め設定されている。
そして、ステップ７では、前記偏差にもとづき、エリア出側における製品形状パターンが、前記「表３」のどのパターンに属するかを判別する。
ステップ８では、前記判別したパターンがパターン「５」かどうかを判断する。ｙｅｓの場合、即ち、パターン「５」の場合は、各圧延機1,2 のロール間隙量を調整する必要がないので、ステップ１に戻る。ｎｏの場合、ステップ９に進み、前記形状・寸法制御装置21において、当該パターンの制御方法に従い、ロール間隙補正量ΔＨ，ΔＷが演算される。
【００３９】
そして、ステップ１０では、前記操作量リミッタ22により前記求めたロール間隙補正量ΔＨ，ΔＷが許容値の範囲内か否かが判断される。例えば、１回の制御（圧延材非噛込毎）に於ける第１圧延機1 若しくは第２圧延機2 のロール間隙操作量ΔＨ，ΔＷが、０．２ｍｍを越える場合、前記判断はｎｏとなり、ステップ９に戻り、第１圧延機1 及び第２圧延機2 のロール間隙操作量が、両方とも０．２ｍｍ以内になるよう、前記操作量リミッタ22により制約条件が付加される。
但し、制約条件を付加する場合でも、ΔＨとΔＷの比は、一定のまま維持させる。
【００４０】
前記判断がｙｅｓの場合、更にステップ１１で「ロールキッス」が生じるかどうかが判断される。前記ロール間隙操作量ΔＨ，ΔＷによる操作により、ロールキッスが生じる場合（ｙｅｓ）は、ステップ１に戻り、ｎｏの場合は、ステップ１２に進む。
ステップ１２において、ロール間隙操作時間の推定演算を行う。即ち、前記決定されたロール間隙補正量の操作に要するロール間隙アクチュエータ8,9 の操作時間を推定計算する。そして、ステップ１３において、前記推定時間は、許容範囲内かどうかを判断する。尚、この許容範囲とは、間ピッチ時間以内とされている。
【００４１】
前記推定操作時間が許容範囲内でない場合（ｎｏ）、ステップ９に戻り、許容時間内になるようロール間隙補正量の計算をやり直す。但し、再計算の場合でも、ΔＨとΔＷの比は、一定のまま維持させる。または、間ピッチ時間の補正を行うことが可能な場合は、間ピッチ時間を補正してもよい。
前記判断がｙｅｓの場合、ステップ１４に進み、第１または第２圧延機1,2 の圧延材非噛込かどうかが判断される。圧延材が圧延機に噛み込んでいるとき（ｎｏ）は、ステップ１に戻り、圧延材が噛み込み状態でない場合（ｙｅｓ）は、ステップ１５と１６に並列的に進む。
【００４２】
ステップ１５では、第１または第２圧延機1,2 のロール間隙アクチュエータ8,9 の操作が、前記ロール間隙操作量ΔＨ，ΔＷに基づき、ロール間隙制御装置23を介して行われる。
前記ロール間隙調整と同時に、ステップ１６においては、他制御系への外乱抑制用補正量の演算が行われ、そしてステップ１７において、外乱抑制装置24やロール回転数制御装置25を介して他制御系アクチュエータ3 、5 の操作が行われる。
【００４３】
即ち、前記ロール間隙調整を行えば、圧延状態の変化が生じるため、他の制御系にとっては一つの外乱となる。例えば、圧延加工では、（圧延材断面積）×（圧延材速度）＝（一定）の関係が成り立つため、ロール間隙を調整すると、圧延材の面積が変化し、その結果、圧延材の速度も変化し、圧延機間において「張力」若しくは「たくれ」現象が生じる。この外乱による悪影響を低減するために、ロール間隙操作量の波及効果に相当する外乱抑制用補正を他制御系に与える。この他制御系としては、圧延ラインの速度制御系（カスケード速度制御系）、張力制御系、ループ制御系が挙げられる。
【００４４】
尚、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではない。
例えば、第１圧延機を水平圧延機とし、第２圧延機を垂直圧延機としてもよい。また、圧延材噛み込み時にも、本発明を適用することは可能である。前記実施の形態では、圧延材非噛込時に、各ロール間隙操作用アクチュエータ8,9 に補正を与えるようにしているが、この方法では、１本のビレットに対して、各圧延機1,2 のロール間隙は一定となる。しかし、実際の圧延機では、上流側圧延機群での張力制御状態、加熱炉での加熱状態、スキッドマーク等の影響を受けるため、１本のビレット内においても、圧延材寸法は変化する。この寸法偏差を低減するためには、圧延材非噛込時のみでは無く、圧延材噛込時にも、圧延材の形状・寸法制御を行うのが好ましい。
【００４５】
前記圧延材噛込時の制御を行う場合は、前記実施の形態に示したフィードバック的な制御のみではなく、エリア入側の圧延材寸法結果に基づくフィードフォワード制御のような予測制御を適用するのが好ましい。
また、本発明で得られる圧延材寸法測定結果（特にオーバル寸法測定結果）を他の制御系（例えば、張力制御系、ループ制御系）に併用することができる。
即ち、通常、張力制御は、圧延機用電動機の電流値に基づいて、実施されている。しかし、電動機の電流値から圧延材に作用する張力を求めるには、精度的な限界もある。電動機の電流値よりも、直接的で高精度な圧延材寸法を張力制御系に適用すれば、張力制御精度を向上することが出来る。また、仕上列に採用されているループ制御に関しては、ループ高さを制御することではなく、張力を制御することが主目的である。間接的なループ高さではなく、圧延材寸法をループ制御系に適用すれば、張力制御精度を改善できるのみではなく、ループ高さを低くできる。即ち、ミスロールの可能性が低くなる等のメリットを得ることが出来る。また、最良の場合、ループ床を無くすることも可能である。
【００４６】
更に、本発明のシステムにて行うロール間隙の操作頻度を記録することにより、圧延に使用しているロールの摩耗特性を把握することができる。
即ち、ロール間隙調整が必要となる主原因は、ロールの摩耗である。従って、ロール間隙調整とロール磨耗とは相関関係があるので、ロール間隙の操作頻度を記録することにより、圧延に使用しているロールの摩耗特性を把握することができる。
ロールの摩耗特性を把握することができれば、ロールのメンテナンス用ガイダンス・ロール交換ガイダンスを行うことも可能である。これらのガイダンスシステムを確立することができれば、操業効率の向上（オペレータ負荷の低減）、生産安定性の向上、生産コストの低減などのメリットを得ることができる。
【００４７】
【発明の効果】
本発明によれば、制御アルゴリズム及びパラメータを単純化し、制御時間を短くし、且つ、高精度な制御ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は、本発明の実施の形態を示す圧延装置の構成のブロック図である。
【図２】  図２は、圧延材の断面形状のパターン化図面である。
【図３】  図３は、本発明の実施の形態を示す制御方法のフローチャートのその１である。
【図４】  図４は、前記図３の続きのフローチャートその２である。
【符号の説明】
１  第１圧延機
２  第２圧延機
１５  出側寸法測定装置
１８  制御装置
２０  出側圧延材形状パターン認識装置
２１  形状・寸法制御装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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