(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
双ロール式連続鋳造機と、一対の圧延ロールで鋼板を圧延する圧延機と、一対の搬送ロールで前記鋼板を前記圧延機の方向に搬送する搬送機と、を有し、前記双ロール式連続鋳造機は、互いに逆方向に回転する一対の鋳造ロールを備え、一対の前記鋳造ロールは、一対の前記鋳造ロールの間の上側の湯溜まりに注入された溶鋼を冷却し、冷却されて凝固した前記溶鋼を圧接して、一対の前記鋳造ロールの間から前記鋼板を排出し、前記搬送機は、前記双ロール式連続鋳造機から排出された前記鋼板を前記圧延機の方向に搬送する鋳造圧延設備の制御システムであって、
定められたロールギャップで前記鋼板を圧延する圧延制御、及び、一対の前記圧延ロールの少なくとも一方が前記鋼板と接触しないよう制御する開放制御を含む制御の何れかで前記圧延機を制御する圧延機制御部と、
前記鋼板を定められた張力にして前記鋼板を搬送する張力制御、及び、前記搬送ロールを定められた回転速度にして前記鋼板を搬送する速度制御を含む制御の何れかで前記搬送機を制御する搬送機制御部と、
前記搬送ロールの回転速度が、定められた時間の間、継続して、定められた範囲に含まれる場合に、前記搬送ロールが前記回転速度で安定したと判定する速度判定部と、
前記圧延機制御部が前記圧延制御を行うよう制御し、前記搬送機制御部が前記張力制御を行うよう制御する第１制御部と、
前記第１制御部による制御で開始した前記圧延制御と前記張力制御とが行われているときに前記鋼板に異常があると判定された場合、前記圧延機制御部が前記開放制御を行うよう制御し、前記搬送機制御部が前記速度制御を行うよう制御する第２制御部と、
前記第２制御部による制御で開始した前記速度制御で前記搬送ロールが前記回転速度で安定したと前記速度判定部によって判定された場合、前記搬送機制御部が前記張力制御を行うよう制御すると共に、前記張力制御を行った後に前記搬送ロールの張力が張力判定時間の間、継続して、定められた張力範囲になった場合で、かつ、前記鋼板に異常がないと判定された場合に前記圧延機制御部が前記圧延制御を再開するよう制御する第３制御部と、を有する制御システム。
【請求項２】
前記圧延機制御部は、前記圧延制御、前記開放制御、及び、前記定められたロールギャップよりロールギャップを大きくして前記鋼板を軽圧下する軽圧下制御を含む制御の何れかで前記圧延機を制御し、
前記第２制御部による制御で開始した前記速度制御で前記一対の搬送ロールが前記回転速度で安定したと判定された場合、前記第３制御部は、前記圧延機制御部が前記軽圧下制御を行うよう制御し、その後、前記搬送機制御部が前記張力制御を再開するよう制御し、その後、前記圧延機制御部が前記圧延制御を再開するよう制御する請求項１に記載の制御システム。
【請求項３】
前記第２制御部による制御で開始した前記速度制御で前記一対の搬送ロールが前記回転速度で安定したと判定された場合、前記第３制御部は、前記圧延機制御部が前記軽圧下制御を行うよう制御し、その後、前記搬送機制御部が前記張力制御を再開するよう制御し、その後、前記鋼板に異常がないと判定された場合、前記圧延機制御部が前記圧延制御を再開するよう制御し、
前記第３制御部による制御で前記張力制御が再開された後に前記鋼板に異常があると判定された場合、又は、前記第１制御部による制御で開始した前記圧延制御と前記張力制御とが行われているときに前記鋼板に異常があると判定された場合、前記第２制御部は、前記圧延機制御部が前記開放制御を行うよう制御し、前記搬送機制御部が前記速度制御を行うよう制御する請求項２に記載の制御システム。
【請求項４】
前記鋼板に異常があるか否かを判定する異常判定部を更に有し、
前記第１制御部による制御で開始した前記圧延制御と前記張力制御とが行われているときに前記異常判定部によって前記鋼板に異常があると判定された場合、前記第２制御部は、前記圧延機制御部が前記開放制御を行うよう制御し、前記搬送機制御部が前記速度制御を行うよう制御する請求項１〜３の何れか１項に記載の制御システム。
【請求項５】
前記鋼板の前記異常は、前記鋼板に生じている異常な板厚変動を含み、
前記異常判定部は、板厚変動判定時間の間、継続して、前記圧延ロールを回転させる電動機の電流が電流閾値を超えた場合に、前記鋼板に前記異常な板厚変動が生じていると判定する請求項４に記載の制御システム。
【請求項６】
双ロール式連続鋳造機と、一対の圧延ロールで鋼板を圧延する圧延機と、一対の搬送ロールで前記鋼板を前記圧延機の方向に搬送する搬送機と、定められたロールギャップで前記鋼板を圧延する圧延制御、及び、一対の前記圧延ロールの少なくとも一方が前記鋼板と接触しないよう制御する開放制御を含む制御の何れかで前記圧延機を制御する圧延機制御部と、前記鋼板を定められた張力にして前記鋼板を搬送する張力制御、及び、前記搬送ロールを定められた回転速度にして前記鋼板を搬送する速度制御を含む制御の何れかで前記搬送機を制御する搬送機制御部と、を有し、前記双ロール式連続鋳造機は、互いに逆方向に回転する一対の鋳造ロールを備え、一対の前記鋳造ロールは、一対の前記鋳造ロールの間の上側の湯溜まりに注入された溶鋼を冷却し、冷却されて凝固した前記溶鋼を圧接して、一対の前記鋳造ロールの間から前記鋼板を排出し、前記搬送機は、前記双ロール式連続鋳造機から排出された前記鋼板を前記圧延機の方向に搬送する鋳造圧延設備の制御方法であって、
前記搬送ロールの回転速度が、定められた時間の間、継続して、定められた範囲に含まれる場合に、前記搬送ロールが前記回転速度で安定したと判定する速度判定ステップと、
前記圧延機制御部が前記圧延制御を行うよう制御し、前記搬送機制御部が前記張力制御を行うよう制御する第１制御ステップと、
前記第１制御ステップによる制御で開始した前記圧延制御と前記張力制御とが行われているときに前記鋼板に異常があると判定された場合、前記圧延機制御部が前記開放制御を行うよう制御し、前記搬送機制御部が前記速度制御を行うよう制御する第２制御ステップと、
前記第２制御ステップによる制御で開始した前記速度制御で前記搬送ロールが前記回転速度で安定したと前記速度判定ステップで判定された場合、前記搬送機制御部が前記張力制御を行うよう制御すると共に、前記張力制御を行った後に前記搬送ロールの張力が張力判定時間の間、継続して、定められた張力範囲になった場合で、かつ、前記鋼板に異常がないと判定された場合に前記圧延機制御部が前記圧延制御を再開するよう制御する第３制御ステップと、を含む制御方法。
【請求項７】
双ロール式連続鋳造機と、一対の圧延ロールで鋼板を圧延する圧延機と、一対の搬送ロールで前記鋼板を前記圧延機の方向に搬送する搬送機と、定められたロールギャップで前記鋼板を圧延する圧延制御、及び、一対の前記圧延ロールの少なくとも一方が前記鋼板と接触しないよう制御する開放制御を含む制御の何れかで前記圧延機を制御する圧延機制御部と、前記鋼板を定められた張力にして前記鋼板を搬送する張力制御、及び、前記搬送ロールを定められた回転速度にして前記鋼板を搬送する速度制御を含む制御の何れかで前記搬送機を制御する搬送機制御部と、を有し、前記双ロール式連続鋳造機は、互いに逆方向に回転する一対の鋳造ロールを備え、一対の前記鋳造ロールは、一対の前記鋳造ロールの間の上側の湯溜まりに注入された溶鋼を冷却し、冷却されて凝固した前記溶鋼を圧接して、一対の前記鋳造ロールの間から前記鋼板を排出し、前記搬送機は、前記双ロール式連続鋳造機から排出された前記鋼板を前記圧延機の方向に搬送する鋳造圧延設備を制御する制御装置であって、
前記搬送ロールの回転速度が、定められた時間の間、継続して、定められた範囲に含まれる場合に、前記搬送ロールが前記回転速度で安定したと判定する速度判定部と、
前記圧延機制御部が前記圧延制御を行うよう制御し、前記搬送機制御部が前記張力制御を行うよう制御する第１制御部と、
前記第１制御部による制御で開始した前記圧延制御と前記張力制御とが行われているときに前記鋼板に異常があると判定された場合、前記圧延機制御部が前記開放制御を行うよう制御し、前記搬送機制御部が前記速度制御を行うよう制御する第２制御部と、
前記第２制御部による制御で開始した前記速度制御で前記搬送ロールが前記回転速度で安定したと前記速度判定部によって判定された場合、前記搬送機制御部が前記張力制御を行うよう制御すると共に、前記張力制御を行った後に前記搬送ロールの張力が張力判定時間の間、継続して、定められた張力範囲になった場合で、かつ、前記鋼板に異常がないと判定された場合に前記圧延機制御部が前記圧延制御を再開するよう制御する第３制御部と、を有する制御装置。
【請求項８】
双ロール式連続鋳造機と、一対の圧延ロールで鋼板を圧延する圧延機と、一対の搬送ロールで前記鋼板を前記圧延機の方向に搬送する搬送機と、定められたロールギャップで前記鋼板を圧延する圧延制御、及び、一対の前記圧延ロールの少なくとも一方が前記鋼板と接触しないよう制御する開放制御を含む制御の何れかで前記圧延機を制御する圧延機制御部と、前記鋼板を定められた張力にして前記鋼板を搬送する張力制御、及び、前記搬送ロールを定められた回転速度にして前記鋼板を搬送する速度制御を含む制御の何れかで前記搬送機を制御する搬送機制御部と、を有し、前記双ロール式連続鋳造機は、互いに逆方向に回転する一対の鋳造ロールを備え、一対の前記鋳造ロールは、一対の前記鋳造ロールの間の上側の湯溜まりに注入された溶鋼を冷却し、冷却されて凝固した前記溶鋼を圧接して、一対の前記鋳造ロールの間から前記鋼板を排出し、前記搬送機は、前記双ロール式連続鋳造機から排出された前記鋼板を前記圧延機の方向に搬送する鋳造圧延設備を制御するためのプログラムであって、
コンピュータを、
前記搬送ロールの回転速度が、定められた時間の間、継続して、定められた範囲に含まれる場合に、前記搬送ロールが前記回転速度で安定したと判定する速度判定部と、
前記圧延機制御部が前記圧延制御を行うよう制御し、前記搬送機制御部が前記張力制御を行うよう制御する第１制御部と、
前記第１制御部による制御で開始した前記圧延制御と前記張力制御とが行われているときに前記鋼板に異常があると判定された場合、前記圧延機制御部が前記開放制御を行うよう制御し、前記搬送機制御部が前記速度制御を行うよう制御する第２制御部と、
前記第２制御部による制御で開始した前記速度制御で前記搬送ロールが前記回転速度で安定したと前記速度判定部によって判定された場合、前記搬送機制御部が前記張力制御を行うよう制御すると共に、前記張力制御を行った後に前記搬送ロールの張力が張力判定時間の間、継続して、定められた張力範囲になった場合で、かつ、前記鋼板に異常がないと判定された場合に前記圧延機制御部が前記圧延制御を再開するよう制御する第３制御部と、として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御システム、制御方法、制御装置、及び、プログラムに関する。
本願は、２０１８年１０月３１日に、日本に出願された特願２０１８−２０５６２２号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、圧延ロールを有する圧延機を使用して鋼板等の被圧延材を圧延することが行われている。この点に関して、特許文献１には、第１制御と第２制御とを行うことで、圧延ロールの開放と閉め込みとを行う技術が開示されている。第１制御は、圧延ロールを開放する制御である。第１制御では、圧延状態の被圧延材を圧延時の速度から極低速度に減速し、圧延機入側及び出側の被圧延材の張力が等しい状態で、圧延ロールの被圧延材に対しての閉め込み状態から、被圧延材と非接触状態となるように制御される。第２制御は、圧延ロールの閉め込みを行う制御である。第２制御では、被圧延材の速度が通常の圧延時の速度よりも低い極低速度の状態、かつ、その他の所定の条件を満たす状態で、圧延ロールを、被圧延材に対して非接触の開放状態から閉め込んだ後、通常の圧延時の速度まで加速するように制御される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】日本国特開２０１４−５８００１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、圧延機に搬送される被圧延材には、ホットバンドや蛇行等の異常が生じている場合がある。圧延機に搬送される被圧延材に異常が生じている場合に圧延を継続すると正常に圧延できないことがあるため、圧延ロールを開放する必要がある。
しかしながら、被圧延材に所定の張力を与える張力制御を行っている状態で圧延ロールを急に開放すると、ピンチロールを回転させる電動機のトルクが急激に変動する。そして、被圧延材がピンチロールに対して滑って、ピンチロールに疵がついて、ピンチロールの調整や交換等の非定常作業が必要になり、圧延できなくなる時間が増える。また、被圧延材がピンチロールに対して滑った状態が継続すると、被圧延材に所定の張力を与えることができず、被圧延材を正常に圧延できない状態が継続する。特許文献１には、圧延機に搬送される被圧延材に異常がある場合の制御については記載がない。【０００５】
本発明は、圧延を安定して継続することを可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の概要は下記の通りである。
（１）本発明の第一の態様は、双ロール式連続鋳造機と、一対の圧延ロールで鋼板を圧延する圧延機と、一対の搬送ロールで前記鋼板を前記圧延機の方向に搬送する搬送機と、を有し、前記双ロール式連続鋳造機は、互いに逆方向に回転する一対の鋳造ロールを備え、一対の前記鋳造ロールは、一対の前記鋳造ロールの間の上側の湯溜まりに注入された溶鋼を冷却し、冷却されて凝固した前記溶鋼を圧接して、一対の前記鋳造ロールの間から前記鋼板を排出し、前記搬送機は、前記双ロール式連続鋳造機から排出された前記鋼板を前記圧延機の方向に搬送する鋳造圧延設備の制御システムであって、定められたロールギャップで前記鋼板を圧延する圧延制御、及び、一対の前記圧延ロールの少なくとも一方が前記鋼板と接触しないよう制御する開放制御を含む制御の何れかで前記圧延機を制御する圧延機制御部と、前記鋼板を定められた張力にして前記鋼板を搬送する張力制御、及び、前記搬送ロールを定められた回転速度にして前記鋼板を搬送する速度制御を含む制御の何れかで前記搬送機を制御する搬送機制御部と、前記搬送ロールの回転速度が、定められた時間の間、継続して、定められた範囲に含まれる場合に、前記搬送ロールが前記回転速度で安定したと判定する速度判定部と、前記圧延機制御部が前記圧延制御を行うよう制御し、前記搬送機制御部が前記張力制御を行うよう制御する第１制御部と、前記第１制御部による制御で開始した前記圧延制御と前記張力制御とが行われているときに前記鋼板に異常があると判定された場合、前記圧延機制御部が前記開放制御を行うよう制御し、前記搬送機制御部が前記速度制御を行うよう制御する第２制御部と、前記第２制御部による制御で開始した前記速度制御で前記搬送ロールが前記回転速度で安定したと前記速度判定部によって判定された場合、前記搬送機制御部が前記張力制御を行うよう制御すると共に、前記張力制御を行った後に前記搬送ロールの張力が張力判定時間の間、継続して、定められた張力範囲になった場合で、かつ、前記鋼板に異常がないと判定された場合に前記圧延機制御部が前記圧延制御を再開するよう制御する第３制御部と、を有する制御システムである。
（２）上記（１）に記載の制御システムでは、前記圧延機制御部は、前記圧延制御、前記開放制御、及び、前記定められたロールギャップよりロールギャップを大きくして前記鋼板を軽圧下する軽圧下制御を含む制御の何れかで前記圧延機を制御し、前記第２制御部による制御で開始した前記速度制御で前記一対の搬送ロールが前記回転速度で安定したと判定された場合、前記第３制御部は、前記圧延機制御部が前記軽圧下制御を行うよう制御し、その後、前記搬送機制御部が前記張力制御を再開するよう制御し、その後、前記圧延機制御部が前記圧延制御を再開するよう制御してもよい。
（３）上記（２）に記載の制御システムでは、前記第２制御部による制御で開始した前記速度制御で前記一対の搬送ロールが前記回転速度で安定したと判定された場合、前記第３制御部は、前記圧延機制御部が前記軽圧下制御を行うよう制御し、その後、前記搬送機制御部が前記張力制御を再開するよう制御し、その後、前記鋼板に異常がないと判定された場合、前記圧延機制御部が前記圧延制御を再開するよう制御し、前記第３制御部による制御で前記張力制御が再開された後に前記鋼板に異常があると判定された場合、又は、前記第１制御部による制御で開始した前記圧延制御と前記張力制御とが行われているときに前記鋼板に異常があると判定された場合、前記第２制御部は、前記圧延機制御部が前記開放制御を行うよう制御し、前記搬送機制御部が前記速度制御を行うよう制御してもよい。
（４）上記（１）〜（３）の何れか１項に記載の制御システムでは、前記鋼板に異常があるか否かを判定する異常判定部を更に有し、前記第１制御部による制御で開始した前記圧延制御と前記張力制御とが行われているときに前記異常判定部によって前記鋼板に異常があると判定された場合、前記第２制御部は、前記圧延機制御部が前記開放制御を行うよう制御し、前記搬送機制御部が前記速度制御を行うよう制御してもよい。
（５）上記（４）に記載の制御システムでは、前記鋼板の前記異常は、前記鋼板に生じている異常な板厚変動を含み、前記異常判定部は、板厚変動判定時間の間、継続して、前記圧延ロールを回転させる電動機の電流が電流閾値を超えた場合に、前記鋼板に前記異常な板厚変動が生じていると判定してもよい。
【０００７】
（６）本発明の第二の態様は、双ロール式連続鋳造機と、一対の圧延ロールで鋼板を圧延する圧延機と、一対の搬送ロールで前記鋼板を前記圧延機の方向に搬送する搬送機と、定められたロールギャップで前記鋼板を圧延する圧延制御、及び、一対の前記圧延ロールの少なくとも一方が前記鋼板と接触しないよう制御する開放制御を含む制御の何れかで前記圧延機を制御する圧延機制御部と、前記鋼板を定められた張力にして前記鋼板を搬送する張力制御、及び、前記搬送ロールを定められた回転速度にして前記鋼板を搬送する速度制御を含む制御の何れかで前記搬送機を制御する搬送機制御部と、を有し、前記双ロール式連続鋳造機は、互いに逆方向に回転する一対の鋳造ロールを備え、一対の前記鋳造ロールは、一対の前記鋳造ロールの間の上側の湯溜まりに注入された溶鋼を冷却し、冷却されて凝固した前記溶鋼を圧接して、一対の前記鋳造ロールの間から前記鋼板を排出し、前記搬送機は、前記双ロール式連続鋳造機から排出された前記鋼板を前記圧延機の方向に搬送する鋳造圧延設備の制御方法であって、前記搬送ロールの回転速度が、定められた時間の間、継続して、定められた範囲に含まれる場合に、前記搬送ロールが前記回転速度で安定したと判定する速度判定ステップと、前記圧延機制御部が前記圧延制御を行うよう制御し、前記搬送機制御部が前記張力制御を行うよう制御する第１制御ステップと、前記第１制御ステップによる制御で開始した前記圧延制御と前記張力制御とが行われているときに前記鋼板に異常があると判定された場合、前記圧延機制御部が前記開放制御を行うよう制御し、前記搬送機制御部が前記速度制御を行うよう制御する第２制御ステップと、前記第２制御ステップによる制御で開始した前記速度制御で前記搬送ロールが前記回転速度で安定したと前記速度判定ステップで判定された場合、前記搬送機制御部が前記張力制御を行うよう制御すると共に、前記張力制御を行った後に前記搬送ロールの張力が張力判定時間の間、継続して、定められた張力範囲になった場合で、かつ、前記鋼板に異常がないと判定された場合に前記圧延機制御部が前記圧延制御を再開するよう制御する第３制御ステップと、を含む制御方法である。
【０００８】
（７）本発明の第三の態様は、双ロール式連続鋳造機と、一対の圧延ロールで鋼板を圧延する圧延機と、一対の搬送ロールで前記鋼板を前記圧延機の方向に搬送する搬送機と、定められたロールギャップで前記鋼板を圧延する圧延制御、及び、一対の前記圧延ロールの少なくとも一方が前記鋼板と接触しないよう制御する開放制御を含む制御の何れかで前記圧延機を制御する圧延機制御部と、前記鋼板を定められた張力にして前記鋼板を搬送する張力制御、及び、前記搬送ロールを定められた回転速度にして前記鋼板を搬送する速度制御を含む制御の何れかで前記搬送機を制御する搬送機制御部と、を有し、前記双ロール式連続鋳造機は、互いに逆方向に回転する一対の鋳造ロールを備え、一対の前記鋳造ロールは、一対の前記鋳造ロールの間の上側の湯溜まりに注入された溶鋼を冷却し、冷却されて凝固した前記溶鋼を圧接して、一対の前記鋳造ロールの間から前記鋼板を排出し、前記搬送機は、前記双ロール式連続鋳造機から排出された前記鋼板を前記圧延機の方向に搬送する鋳造圧延設備を制御する制御装置であって、前記搬送ロールの回転速度が、定められた時間の間、継続して、定められた範囲に含まれる場合に、前記搬送ロールが前記回転速度で安定したと判定する速度判定部と、前記圧延機制御部が前記圧延制御を行うよう制御し、前記搬送機制御部が前記張力制御を行うよう制御する第１制御部と、前記第１制御部による制御で開始した前記圧延制御と前記張力制御とが行われているときに前記鋼板に異常があると判定された場合、前記圧延機制御部が前記開放制御を行うよう制御し、前記搬送機制御部が前記速度制御を行うよう制御する第２制御部と、前記第２制御部による制御で開始した前記速度制御で前記搬送ロールが前記回転速度で安定したと前記速度判定部によって判定された場合、前記搬送機制御部が前記張力制御を行うよう制御すると共に、前記張力制御を行った後に前記搬送ロールの張力が張力判定時間の間、継続して、定められた張力範囲になった場合で、かつ、前記鋼板に異常がないと判定された場合に前記圧延機制御部が前記圧延制御を再開するよう制御する第３制御部と、を有する制御装置である。
【０００９】
（８）本発明の第四の態様は、双ロール式連続鋳造機と、一対の圧延ロールで鋼板を圧延する圧延機と、一対の搬送ロールで前記鋼板を前記圧延機の方向に搬送する搬送機と、定められたロールギャップで前記鋼板を圧延する圧延制御、及び、一対の前記圧延ロールの少なくとも一方が前記鋼板と接触しないよう制御する開放制御を含む制御の何れかで前記圧延機を制御する圧延機制御部と、前記鋼板を定められた張力にして前記鋼板を搬送する張力制御、及び、前記搬送ロールを定められた回転速度にして前記鋼板を搬送する速度制御を含む制御の何れかで前記搬送機を制御する搬送機制御部と、を有し、前記双ロール式連続鋳造機は、互いに逆方向に回転する一対の鋳造ロールを備え、一対の前記鋳造ロールは、一対の前記鋳造ロールの間の上側の湯溜まりに注入された溶鋼を冷却し、冷却されて凝固した前記溶鋼を圧接して、一対の前記鋳造ロールの間から前記鋼板を排出し、前記搬送機は、前記双ロール式連続鋳造機から排出された前記鋼板を前記圧延機の方向に搬送する鋳造圧延設備を制御するためのプログラムであって、コンピュータを、前記搬送ロールの回転速度が、定められた時間の間、継続して、定められた範囲に含まれる場合に、前記搬送ロールが前記回転速度で安定したと判定する速度判定部と、前記圧延機制御部が前記圧延制御を行うよう制御し、前記搬送機制御部が前記張力制御を行うよう制御する第１制御部と、前記第１制御部による制御で開始した前記圧延制御と前記張力制御とが行われているときに前記鋼板に異常があると判定された場合、前記圧延機制御部が前記開放制御を行うよう制御し、前記搬送機制御部が前記速度制御を行うよう制御する第２制御部と、前記第２制御部による制御で開始した前記速度制御で前記搬送ロールが前記回転速度で安定したと前記速度判定部によって判定された場合、前記搬送機制御部が前記張力制御行うよう制御すると共に、前記張力制御を行った後に前記搬送ロールの張力が張力判定時間の間、継続して、定められた張力範囲になった場合で、かつ、前記鋼板に異常がないと判定された場合に前記圧延機制御部が前記圧延制御を再開するよう制御する第３制御部と、として機能させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、圧延を安定して継続することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】鋳造圧延システムの構成の一例を示す図である。
【図２Ａ】メイン制御装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
【図２Ｂ】搬送機制御装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
【図３】メイン制御装置の機能構成の一例を示す図である。
【図４Ａ】張力制御を説明するための図である。
【図４Ｂ】速度制御を説明するための図である。
【図５Ａ】双ロール式連続鋳造機の鋳造部の一例を示す斜視図である。
【図５Ｂ】鋳造部の一例を示す平面図である。
【図５Ｃ】ホットバンドが形成された鋼板の一例を示す斜視図である。
【図６】圧延電動機電流グラフ等を示す図である。
【図７】鋼板の一例を示す断面図である。
【図８Ａ】鋳造ロール速度グラフを示す図である。
【図８Ｂ】第１ピンチロール速度グラフを示す図である。
【図８Ｃ】第２ピンチロール速度グラフを示す図である。
【図８Ｄ】圧延ロール速度グラフを示す図である。
【図９】制御処理の一例を示すフローチャートである。
【図１０Ａ】鋳造ロール速度グラフを示す図である。
【図１０Ｂ】第１ピンチロール速度グラフを示す図である。
【図１０Ｃ】第２ピンチロール速度グラフを示す図である。
【図１０Ｄ】圧延ロール速度グラフを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
［全体構成］
まず、図１を参照して、本実施形態の鋳造圧延システム１について説明する。図１は、鋳造圧延システム１の構成の一例を示す図である。鋳造圧延システム１は、鋳造圧延設備１００と、制御システム１０１と、を有し、被圧延材である鋼板１０の鋳造、及び、圧延を行う。本実施形態において、下とは重力の方向であり、上とは、重力の反対方向である。
鋳造圧延設備１００は、双ロール式連続鋳造機１５０と、処理室２５０と、冷却設備２５２と、蛇行計２５４と、搬送機３００と、圧延機３５０と、ルーパ４００と、コイラ４５０と、を備える。
【００１３】
双ロール式連続鋳造機１５０は、溶鋼から鋼板１０を製造する鋳造機であり、注入部１６０と、鋳造部２００と、を備える。
注入部１６０は、溶鋼を鋳造部２００に注入する装置であり、タンディッシュ１６１と、ストッパ１６２と、を備える。
タンディッシュ１６１は、レードルから注入される溶鋼を一時的に受け止める容器である。タンディッシュ１６１に注入された溶鋼は、タンディッシュ１６１の下部に設けられた貫通孔である注ぎ口を通り、鋳造部２００の湯溜まり２１０に注入される。
ストッパ１６２は、タンディッシュ１６１の下部に設けられた注ぎ口を開閉でき、注ぎ口の上方に配置され、上下方向に伸びるような棒状の部材である。ストッパ１６２が上下方向に動くことで、タンディッシュ１６１から鋳造部２００に注入される溶鋼の量が変わる。また、ストッパ１６２が最も下に移動してタンディッシュ１６１の注ぎ口を閉じたとき、タンディッシュ１６１から鋳造部２００に溶鋼が注入されなくなる。
【００１４】
鋳造部２００は、注入部１６０から注入された溶鋼から鋼板１０を製造する。鋳造部２００は、一対の鋳造ロール２０１と、一対の堰２０２と、鋳造電動機２０５と、鋳造機速度計２０６と、を備える。
一対の鋳造ロール２０１は、それぞれ円柱状のロールであり、中心軸を回転軸として回転可能である。一対の鋳造ロール２０１は同形状であり、それぞれの回転軸は、同じ水平面上にほぼ平行になるように配置される。また、一対の鋳造ロール２０１の間には鋳造ロールギャップと呼ばれる隙間が設けられる。一対の鋳造ロール２０１は、鋳造ロールギャップ側の端部が下方に進むように、互いに逆方向に回転する。鋳造ロールギャップの上側と堰２０２とで囲まれた領域が、注入部１６０から注入された溶鋼が溜まる湯溜まり２１０である。
湯溜まり２１０に溶鋼が注入された状態で一対の鋳造ロール２０１が回転すると、鋳造ロール２０１は、鋳造ロール２０１の表面で溶鋼を冷却して凝固させる。そして、一対の鋳造ロール２０１は、凝固した溶鋼である凝固シェルを圧接して、鋳造ロールギャップから下方に鋼板１０を排出する。
【００１５】
一対の堰２０２は、鋳造ロール２０１の回転軸方向の両端であって、少なくとも鋳造ロールギャップの上方に設けられ、溶鋼が湯溜まり２１０から鋳造ロール２０１の回転軸方向にこぼれることを防止する。
鋳造電動機２０５は、一対の鋳造ロール２０１を回転させる。
鋳造機速度計２０６は、鋳造電動機２０５の回転速度を計測する。鋳造電動機２０５の回転速度は、鋳造ロール速度に対応する。鋳造ロール速度は、鋳造ロール２０１の表面の速度であり、鋳造電動機２０５の回転速度に比例する。鋳造ロール速度は、鋳造ロール２０１の回転速度を表す。
【００１６】
処理室２５０は、ガスで満たされ、双ロール式連続鋳造機１５０から排出された鋼板１０の酸化を防止する。
冷却設備２５２は、第１搬送機３００Ａと第２搬送機３００Ｂとの間に配置されて、搬送される鋼板１０に冷却水を吹き付ける等によって鋼板１０を冷却する。
蛇行計２５４は、鋼板１０の蛇行量を計測して、メイン制御装置５００に出力する。蛇行量は、鋼板１０を上から見た場合に、鋼板１０の搬送方向に垂直な方向についての鋼板１０の予定正常位置と、鋼板１０の搬送方向に垂直な方向についての鋼板１０の実際の位置との差を表す量である。予定正常位置は、予め定められているものとする。本実施形態では、蛇行計２５４は、圧延機３５０の前方に配置される。より具体的には、蛇行計２５４は、第２搬送機３００Ｂと圧延機３５０との間に配置される。ただし、蛇行計２５４は、圧延機３５０の後方に配置されてもよい。より具体的には、蛇行計２５４は、圧延機３５０とルーパ４００との間に配置されてもよい。
【００１７】
搬送機３００は、鋼板１０を引き込んで搬送方向に排出することで、鋼板１０を搬送する。搬送機３００は、一対のピンチロール３０１と、搬送電動機３０３と、搬送機速度計３０４と、を備える。
一対のピンチロール３０１は、それぞれ円柱状のロールであり、中心軸を回転軸として回転可能であって、上下に並ぶように配置される。一対のピンチロール３０１の間にはピンチロールギャップと呼ばれる隙間が設けられる。一対のピンチロール３０１は、ピンチロールギャップに鋼板１０を通して鋼板１０を挟み、鋼板１０の表面を押し付けながら、互いに逆方向に回転することで、鋼板１０を搬送する。ピンチロール３０１を搬送ロールとも呼ぶ。
搬送電動機３０３は、一対のピンチロール３０１を回転させる。搬送電動機３０３のトルクは搬送電動機３０３に流れる電流に比例する。
搬送機速度計３０４は、搬送電動機３０３の回転速度を計測する。搬送電動機３０３の回転速度は、ピンチロール速度に対応する。ピンチロール速度は、ピンチロール３０１の表面の速度であり、搬送電動機３０３の回転速度に比例する。ピンチロール速度は、ピンチロール３０１の回転速度を表す。
【００１８】
鋳造圧延設備１００は、搬送機３００として、第１搬送機３００Ａと、第２搬送機３００Ｂと、を備える。
第１搬送機３００Ａは、上から見たときに双ロール式連続鋳造機１５０の鋳造ロールギャップとずれた位置に配置される。第１搬送機３００Ａは、双ロール式連続鋳造機１５０から排出された鋼板１０を引き込んで、第２搬送機３００Ｂの方向に排出することで、鋼板１０を搬送する。第２搬送機３００Ｂは、第１搬送機３００Ａから搬送された鋼板１０を引き込んで、圧延機３５０の方向に排出することで、鋼板１０を圧延機３５０に搬送する。
【００１９】
第１搬送機３００Ａのピンチロール３０１、搬送電動機３０３、搬送機速度計３０４、及び、ピンチロール速度を、それぞれ、第１ピンチロール３０１Ａ、第１搬送電動機３０３Ａ、第１搬送機速度計３０４Ａ、及び、第１ピンチロール速度と呼ぶ。
また、第２搬送機３００Ｂのピンチロール３０１、搬送電動機３０３、搬送機速度計３０４、及び、ピンチロール速度を、それぞれ、第２ピンチロール３０１Ｂ、第２搬送電動機３０３Ｂ、第２搬送機速度計３０４Ｂ、及び、第２ピンチロール速度と呼ぶ。
【００２０】
圧延機３５０は、第２搬送機３００Ｂから搬送された鋼板１０を圧延する。圧延機３５０は、鋼板１０を引き込みながら圧延して、鋼板１０を搬送方向に排出する。圧延機３５０は、一対の圧延ロール３５１と、一対のバックアップロール３５２と、圧延機動力シリンダ３５３と、圧延電動機３５４と、圧延機速度計３５５と、を備える。
一対の圧延ロール３５１は、それぞれ円柱状のロールであり、中心軸を回転軸として回転可能であって、それぞれの回転軸が互いに平行になるように上下に並んで配置される。一対の圧延ロール３５１の間には圧延ロールギャップと呼ばれる隙間が設けられる。一対の圧延ロール３５１は、圧延ロールギャップに鋼板１０を通して鋼板１０を挟み、鋼板１０を押し付ける力を加えながら、互いに逆方向に回転することで、鋼板１０を圧延する。
一対のバックアップロール３５２は、それぞれ円柱状のロールであり、中心軸を回転軸として回転可能であって、一対の圧延ロール３５１を挟んで上下に並ぶように配置される。上側のバックアップロール３５２は、上側の圧延ロール３５１と接触するように、上側の圧延ロール３５１の上側に配置される。下側のバックアップロール３５２は、下側の圧延ロール３５１と接触するように、下側の圧延ロール３５１の下側に配置される。
【００２１】
圧延機動力シリンダ３５３は、例えば油圧サーボシリンダであり、上側のバックアップロール３５２に力を加えて、圧延機押付力を変更したり、圧延ロールギャップを変更したりする。搬送機動力シリンダ３０２によって、上側の圧延ロール３５１を介して、鋼板１０に圧延機押付力が与えられる。圧延機押付力は、圧延ロール３５１が鋼板１０を押し付けて、鋼板１０を圧延する力である。
圧延電動機３５４は、一対の圧延ロール３５１を回転させる。
圧延機速度計３５５は、圧延電動機３５４の回転速度を計測する。圧延電動機３５４の回転速度は、圧延ロール速度に対応する。圧延ロール速度は、圧延ロール３５１の表面の速度であり、圧延電動機３５４の回転速度に比例する。圧延ロール速度は、圧延ロール３５１の回転速度を表す。
【００２２】
ルーパ４００は、鋼板１０に張力を与える。本実施形態のルーパ４００は、カウンタバランスウェイト型ルーパである。ルーパ４００は、圧延機３５０とコイラ４５０との間に配置される。
コイラ４５０は、鋼板１０を引き込んで、鋼板１０を巻取る。
【００２３】
制御システム１０１は、鋳造圧延設備１００を制御する。制御システム１０１は、メイン制御装置５００と、搬送機制御装置５５０と、圧延速度制御装置５７０と、圧延ギャップ制御装置５８０と、を有する。
メイン制御装置５００は、搬送機制御装置５５０と、圧延速度制御装置５７０と、圧延ギャップ制御装置５８０と、を制御することで、鋳造圧延設備１００を制御する情報処理装置である。
搬送機制御装置５５０は、メイン制御装置５００の制御に基づいて、搬送機３００を制御することで、ピンチロール３０１を制御する情報処理装置である。搬送機制御装置５５０は、より具体的には、搬送機３００が備える搬送電動機３０３の電流を制御することで、ピンチロール３０１を制御する。制御システム１０１は、搬送機制御装置５５０として、第１搬送機制御装置５５０Ａと、第２搬送機制御装置５５０Ｂと、を備える。第１搬送機制御装置５５０Ａは、第１搬送機３００Ａを制御する。より具体的には、第１搬送機制御装置５５０Ａは、第１搬送電動機３０３Ａの電流を調整して、第１ピンチロール３０１Ａを制御する。第２搬送機制御装置５５０Ｂは、第２搬送機３００Ｂを制御する。より具体的には、第２搬送機制御装置５５０Ｂは、第２搬送電動機３０３Ｂの電流を調整して、第２ピンチロール３０１Ｂを制御する。搬送機制御装置５５０として例えばインバータが使われる。
【００２４】
圧延速度制御装置５７０は、メイン制御装置５００の制御に基づいて、圧延機３５０を制御することで、圧延ロール速度を制御する情報処理装置である。圧延速度制御装置５７０は、より具体的には、圧延機３５０が備える圧延電動機３５４の電流を制御することで、圧延ロール速度を制御する。圧延速度制御装置５７０として例えばインバータが使われる。
圧延ギャップ制御装置５８０は、メイン制御装置５００の制御に基づいて、圧延機３５０を制御することで、圧延ロールギャップを制御する情報処理装置である。圧延ギャップ制御装置５８０は、より具体的には、圧延機３５０が備える圧延機動力シリンダ３５３を制御することで、圧延ロールギャップを制御する。圧延ギャップ制御装置５８０を圧延機制御装置とも呼ぶ。
【００２５】
次に、鋳造圧延設備１００における鋼板１０の搬送経路について説明する。まず、鋼板１０は、双ロール式連続鋳造機１５０の一対の鋳造ロール２０１の間から排出される。次に、鋼板１０は、第１搬送機３００Ａが備える一対の第１ピンチロール３０１Ａの間、及び、第２搬送機３００Ｂが備える一対の第２ピンチロール３０１Ｂの間を通る。そして、鋼板１０は、圧延機３５０の一対の圧延ロール３５１の間で圧延されて、ルーパ４００に排出される。次に、鋼板１０は、ルーパ４００を通り、コイラ４５０で巻取られる。
【００２６】
［ハードウェア構成］
次に、図２Ａを参照して、メイン制御装置５００のハードウェア構成について説明する。図２Ａは、メイン制御装置５００のハードウェア構成の一例を示す図である。
メイン制御装置５００は、ＰＬＣ（プログラマブルロジックコントローラ）等のコンピュータであり、ＣＰＵ５０１と、記憶装置５０２と、通信インタフェース５０３と、入力装置５０４と、これらを接続するバス５０５と、を備える。
ＣＰＵ５０１は、メイン制御装置５００の全体を制御する。ＣＰＵ５０１が記憶装置５０２等に記憶されているプログラムに基づき処理を実行することによって、図３に示すメイン制御装置５００の機能や、図９の処理が実現される。
【００２７】
記憶装置５０２は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＨＤＤ等の記憶媒体であって、プログラムを記憶したり、ＣＰＵ５０１が使う一時的なデータを保存したりする。
通信インタフェース５０３は、メイン制御装置５００と、搬送機制御装置５５０や圧延速度制御装置５７０や圧延ギャップ制御装置５８０との通信を制御する。
入力装置５０４は、オペレータからの入力を受け付ける。入力装置５０４として、各種のスイッチやボタン、タッチパネル、キーボードやマウス等が使われる。
【００２８】
メイン制御装置５００は、ＣＰＵ５０１を仮想的に分割する機能を備え、並列処理が可能である。また、ＣＰＵ５０１は、鋳造圧延設備１００の計測器の情報を、通信インタフェース５０３を介して、取得できる。鋳造圧延設備１００の計測器とは、鋳造圧延設備１００の各種の情報を取得する装置であり、蛇行計２５４や、鋳造機速度計２０６や圧延機速度計３５５等の速度計が含まれる。
【００２９】
次に、図２Ｂを参照して、搬送機制御装置５５０のハードウェア構成について説明する。図２Ｂは、搬送機制御装置５５０のハードウェア構成の一例を示す図である。
搬送機制御装置５５０は、インバータ等のコンピュータであり、ＣＰＵ５５１と、記憶装置５５２と、通信インタフェース５５３と、これらを接続するバス５５４と、を備える。
ＣＰＵ５５１は、搬送機制御装置５５０の全体を制御する。ＣＰＵ５５１が記憶装置５５２等に記憶されているプログラムに基づき処理を実行することによって、図４Ａや図４Ｂに示す搬送機制御装置５５０の機能等が実現される。
記憶装置５５２は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＨＤＤ等の記憶媒体であって、プログラムを記憶したり、ＣＰＵ５５１が使う一時的なデータを保存したりする。
通信インタフェース５５３は、搬送機制御装置５５０と、メイン制御装置５００や搬送機３００との通信を制御する。
【００３０】
圧延速度制御装置５７０、及び、圧延ギャップ制御装置５８０のハードウェア構成は、搬送機制御装置５５０と同様である。例えば、圧延ギャップ制御装置５８０のＣＰＵが圧延ギャップ制御装置５８０の記憶装置等に記憶されているプログラムに基づき処理を実行することによって、圧延ギャップ制御装置の機能等が実現される。
【００３１】
［機能構成］
次に、図３を参照して、メイン制御装置５００の機能構成について説明する。図３は、メイン制御装置５００の機能構成の一例を示す図である。メイン制御装置５００は、第１制御部５１０と、第２制御部５１１と、第３制御部５１２と、異常判定部５１４と、速度判定部５１５と、張力判定部５１６と、処理管理部５１７と、を備える。
【００３２】
第１制御部５１０は、圧延ギャップ制御装置５８０が圧延制御を行うよう制御し、搬送機制御装置５５０が張力制御を行うよう制御する。圧延制御、及び、張力制御については後に説明する。
第２制御部５１１は、第１制御部５１０による制御で開始した圧延制御、及び、張力制御が行われているときに鋼板１０に異常があると判定された場合、圧延ギャップ制御装置５８０が開放制御を行うよう制御し、搬送機制御装置５５０が速度制御を行うよう制御する。開放制御、及び、速度制御については後に説明する。
第３制御部５１２は、第２制御部５１１による制御で開始した速度制御によって、第１ピンチロール速度が第１速度で安定し、第２ピンチロール速度が第２速度で安定したと判定された場合、搬送機制御装置５５０が張力制御を再開するよう制御し、圧延ギャップ制御装置５８０が圧延制御を再開するよう制御する。
第１速度、及び、第２速度は、鋳造圧延設備１００の特性等に応じて予め定められた速度である。第１速度と第２速度とは同じ速度であってもよい。第１速度、及び、第２速度は、例えば、鋳造圧延設備１００で鋳造、圧延をする際の鋳造ロール速度にする。
【００３３】
異常判定部５１４は、鋼板１０が蛇行していると判定した場合、及び、鋼板１０に異常な板厚変動が生じていると判定した場合の少なくとも何れかの場合、鋼板１０に異常があると判定する。鋼板１０に異常な板厚変動の例は、後に説明するホットバンドである。
速度判定部５１５は、第１ピンチロール速度が、第１速度判定時間の間、継続して、第１速度範囲に含まれる場合に、第１ピンチロール速度が第１速度で安定したと判定する。また、速度判定部５１５は、第２ピンチロール速度が、第２速度判定時間の間、継続して、第２速度範囲に含まれる場合に、第２ピンチロール速度が第２速度で安定したと判定する。
第１速度範囲は、第１速度が含まれる速度の範囲である。第２速度範囲は、第２速度が含まれる速度の範囲である。第１速度範囲、第２速度範囲、第１速度判定時間、及び、第２速度判定時間は、シミュレーションや実験等によって、鋳造圧延設備１００に適切な値が定められる。
【００３４】
張力判定部５１６は、第１搬送機３００Ａの後面張力が、第１張力判定時間の間、継続して、第１張力範囲に含まれる場合に、第１搬送機３００Ａの後面張力が第１張力で安定したと判定する。また、張力判定部５１６は、第２搬送機３００Ｂの後面張力が、第２張力判定時間の間、継続して、第２張力範囲に含まれる場合に、第２搬送機３００Ｂの後面張力が第２張力で安定したと判定する。
第１張力、及び、第２張力は、鋼板１０の種類や圧延量等に応じて予め定められている。第１張力範囲は、第１張力が含まれる張力の範囲である。第２張力範囲は、第２張力が含まれる張力の範囲である。第１張力範囲、第２張力範囲、第１張力判定時間、及び、第２張力判定時間は、シミュレーションや実験等によって、鋳造圧延設備１００に適切な値が定められる。
【００３５】
搬送機３００の後面張力は、搬送機３００の後ろ側（鋼板１０の進行方向側）での鋼板１０の張力である。例えば、第１搬送機３００Ａの後面張力は、第１ピンチロール３０１Ａと第１ピンチロール３０１Ａの後ろ側のロールである第２ピンチロール３０１Ｂとの間の張力である。また、第２搬送機３００Ｂの後面張力は、第２ピンチロール３０１Ｂと第２ピンチロール３０１Ｂの後ろ側のロールである圧延ロール３５１との間の張力である。搬送機３００の後面張力をピンチロール３０１の後面張力とも呼ぶ。また、第１搬送機３００Ａの後面張力、第２搬送機３００Ｂの後面張力を、それぞれ、第１ピンチロール３０１Ａの後面張力、第２ピンチロール３０１Ｂの後面張力とも呼ぶ。
処理管理部５１７は、メイン制御装置５００が備える各機能の制御等を行う。
【００３６】
次に、搬送機制御装置５５０の機能構成について説明する。搬送機制御装置５５０は、搬送機制御部を有する。搬送機制御部は、張力制御、及び、速度制御を含む制御の何れかで搬送機３００を制御する。搬送機制御部には、張力制御を行う張力制御部５６０と、速度制御を行う速度制御部５６１と、が含まれる。搬送機制御部は、張力制御、及び、速度制御以外の制御で搬送機３００を制御できるように構成されていてもよい。
まず、図４Ａを参照して、張力制御部５６０が行う張力制御について説明する。図４Ａは、張力制御を説明するための図である。
張力制御は、張力制御部５６０が、ピンチロール３０１の後面張力を定められた張力である設定張力にして鋼板１０を搬送するための制御である。搬送機制御装置５５０の張力制御部５６０が張力制御を行うことで、搬送機３００が、ピンチロール３０１の後面張力を設定張力にして鋼板１０を搬送する。第１搬送機制御装置５５０Ａの張力制御部５６０は、設定張力として既に説明した第１張力を使用する。第２搬送機制御装置５５０Ｂの張力制御部５６０は、設定張力として既に説明した第２張力を使用する。
【００３７】
張力制御部５６０が行う張力制御について、より詳しく説明する。
張力制御部５６０は、第１処理として、設定張力に基づいて、トルクリミットを決定する。トルクリミットは、張力制御部５６０が制御する搬送電動機３０３のトルクの上限値である。張力制御部５６０は、搬送電動機３０３のトルクが、決定したトルクリミットを超えないように制御する。
次いで、張力制御部５６０は、第２処理として、張力制御部５６０が制御する搬送電動機３０３に対応するピンチロール３０１のピンチロール速度が、後ろ側に隣接するロールのロール速度より、差速指令分遅くなるように、搬送電動機３０３を制御する。張力制御部５６０は、予め差速指令をメイン制御装置５００から取得しているものとする。
第２処理によって、張力制御部５６０が制御する搬送電動機３０３に対応するピンチロール３０１のピンチロール速度が、後ろ側に隣接するロールのロール速度より、差速指令分遅くなる。このため、張力制御部５６０が制御する搬送電動機３０３のトルクが徐々に増加し、最終的に搬送電動機３０３のトルクが第１処理で決定されたトルクリミットで一定になる。このトルクリミットは設定張力に対応する。したがって、搬送電動機３０３のトルクがトルクリミットになることで、鋼板１０の張力が設定張力で安定する。ただし、張力制御部５６０は、ここで説明した張力制御以外の方法による張力制御を行ってもよい。
【００３８】
次に、図４Ｂを参照して、速度制御部５６１が行う速度制御について説明する。図４Ｂは、速度制御を説明するための図である。
速度制御は、搬送機３００がピンチロール速度を定められた速度である設定速度にして鋼板１０を搬送するための制御である。搬送機制御装置５５０の速度制御部５６１が速度制御を行うことで、搬送機３００が、ピンチロール速度を設定速度にして、鋼板１０を搬送する。第１搬送機制御装置５５０Ａの速度制御部５６１は、設定速度として既に説明した第１速度を使用する。第２搬送機制御装置５５０Ｂの速度制御部５６１は、設定速度として既に説明した第２速度を使用する。
速度制御部５６１が行う速度制御について、より詳しく説明する。
速度制御部５６１は、搬送機速度計３０４から取得した搬送電動機３０３の回転速度に基づいて、ピンチロール速度の実績値を算出する。
次いで、速度制御部５６１は、ピンチロール速度の実績値と設定速度との差に基づいて、ピンチロール速度が設定速度に近づくように、搬送電動機３０３に流す電流を決定する。
次いで、速度制御部５６１は、決定した電流を搬送電動機３０３に流すよう制御する。
速度制御部５６１は、この処理を繰り返すことで、搬送機３００がピンチロール速度を設定速度にして鋼板１０を搬送するよう制御する。
【００３９】
次に、圧延速度制御装置５７０の機能構成について説明する。圧延速度制御装置５７０は、速度制御部を備える。圧延速度制御装置５７０の速度制御部は、搬送機制御装置５５０の速度制御部５６１と同様の制御方法で、圧延機３５０が、圧延ロール速度を定められた圧延ロール速度にして、鋼板１０を搬送するように、圧延電動機３５４を制御する。
【００４０】
次に、圧延ギャップ制御装置５８０の機能構成について説明する。圧延ギャップ制御装置５８０は、圧延機制御部を有する。圧延機制御部は、圧延制御、開放制御、及び、軽圧下制御を含む制御の何れかで圧延機３５０を制御する。圧延機制御部には、圧延制御を行う圧延制御部と、開放制御を行う開放制御部と、軽圧下制御を行う軽圧下制御部と、が含まれる。圧延機制御部は、圧延制御、開放制御、及び、軽圧下制御以外の制御で圧延機３５０を制御できるように構成されていてもよい。
【００４１】
圧延制御部は、圧延ロールギャップを第１圧延ロールギャップにして鋼板１０を圧延するよう圧延機３５０の圧延機動力シリンダ３５３を制御する圧延制御を行う。圧延制御が行われる際は、搬送機制御装置５５０では、張力制御部５６０によって張力制御が行われる。これは、例えば、圧延制御により鋼板１０を圧延する際、鋼板１０に設定張力を与えて、安定して圧延が行われるようにするためである。第１圧延ロールギャップは、圧延のパラメータとして予め定められている。
開放制御部は、一対の圧延ロール３５１の少なくとも一方が鋼板１０と接触しないよう圧延機動力シリンダ３５３を制御する開放制御を行う。一対の圧延ロール３５１の少なくとも一方が鋼板１０と接触しない状態を、ロール開放と呼ぶ。
軽圧下制御部は、圧延ロールギャップを第２圧延ロールギャップにして鋼板１０を軽圧下するよう圧延機３５０の圧延機動力シリンダ３５３を制御する軽圧下制御を行う。第２圧延ロールギャップは、第１圧延ロールギャップより大きい値である。
【００４２】
［ホットバンド］
次に、図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｃを参照して、鋼板１０の異常な板厚変動の例である鋼板１０のホットバンド１３について説明する。図５Ａは、双ロール式連続鋳造機１５０の鋳造部２００の一例を示す斜視図である。図５Ｂは、鋳造部２００の一例を示す平面図である。図５Ｃは、ホットバンド１３が形成された鋼板１０の一例を示す斜視図である。
ホットバンド１３は、図５Ｃに示すように、堰２０２の側面の地金１２が鋳造時に入り込んで形成された鋼板１０の厚肉部である。図５Ａに示すような堰２０２の側面の地金１２は、鋳造時の湯面レベル（溶鋼１１の表面高さ）の変動等によって、堰２０２の側面に付着した溶鋼１１が凝固することで形成される。
堰２０２の側面の地金１２は、地金１２の下側の端部が鋳造ロール２０１に巻き込まれること等によって堰２０２から剥がれ落ちて、図５Ｂに示すように、一対の鋳造ロール２０１の間に入り込むことがある。地金１２が一対の鋳造ロール２０１の間に入り込むと、地金１２の硬さによって、一対の鋳造ロール２０１の間隔が開き、図５Ｃに示すように、ホットバンド１３が形成された鋼板１０が双ロール式連続鋳造機１５０から排出される。
例えば、タンディッシュと、鋳型と、複数のロールと、を有し、タンディッシュから排出した溶鋼を、鋳型を介して冷却して複数のロールに搬送させて鋼板を製造する通常の連続鋳造機では、鋳型内に断熱材としての機能を有するパウダーを投入している。このパウダーは、鋳型と凝固シェルの間に流れ込み、潤滑剤としての機能も果たす。そのため、湯面レベルの変動等による鋳型側面への地金の付着は少量となる。一方、双ロール式連続鋳造機では、一般的に急速冷却を必要とするため、断熱材及び潤滑剤としての機能を有するパウダーを投入していない。そのため、通常の連続鋳造機と比較して潤滑性に劣る。従って、双ロール式連続鋳造機においては、堰２０２の側面への地金１２の付着量は、通常の連続鋳造機における鋳型側面の地金の付着量と比較して多量となる。そのため、双ロール式連続鋳造機の場合、一般に、ホットバンド１３が形成されやすい。
【００４３】
［ホットバンド発生の検知方法］
次に、図６を参照して、ホットバンド発生の検知方法について説明する。図６は、圧延電動機電流グラフ６００、及び、圧延ロール速度グラフ６０１を示す図である。
図６の圧延電動機電流グラフ６００は、鋳造圧延システム１で実際に鋳造及び圧延を行ったときの圧延電動機３５４に流れる電流の時間変化を示す。図６の圧延ロール速度グラフ６０１は、鋳造圧延システム１で実際に鋳造及び圧延を行ったときの圧延ロール速度の時間変化を示す。圧延ロール速度グラフ６０１において圧延ロール速度は単位がｍｐｍ（メートル／分）で表されている。図６のデータを取得する際、圧延速度制御装置５７０では速度制御部が速度制御を行うように制御され、圧延ギャップ制御装置５８０では圧延制御部が圧延制御を行うように制御されている。圧延電動機電流グラフ６００において、時刻約５７．４（ｓｅｃ）で、鋼板１０のホットバンド１３が圧延ロール３５１に達した。
圧延電動機電流グラフ６００から分かるように、鋼板１０のホットバンド１３が圧延ロール３５１に達すると、圧延電動機３５４の電流が上がって上限に達する。また、圧延ロール速度グラフ６０１から分かるように、鋼板１０のホットバンド１３が圧延ロール３５１に達した後、圧延ロール速度が０（ゼロ）になり、圧延機３５０において鋼板１０の搬送が停止する。
【００４４】
これは、圧延速度制御装置５７０と圧延ギャップ制御装置５８０とが次のように動作することが一因と考えられる。ホットバンド１３が圧延ロール３５１に達すると、圧延ロールギャップが大きくなる方向の力が圧延ロール３５１に加わる。この場合、圧延ギャップ制御装置５８０の圧延制御部は、圧延ロールギャップを第１圧延ロールギャップにするために、圧延機動力シリンダ３５３によって、上側の圧延ロール３５１が強い力で鋼板１０を圧下するよう制御する。圧延速度制御装置５７０の速度制御部は、圧延ロール速度を保つように制御を行う。しかし、上側の圧延ロール３５１が強い力で鋼板１０を圧下するため、圧延速度制御装置５７０の速度制御部は、圧延ロール速度を保つために、圧延電動機３５４の電流を増加させて、圧延電動機３５４のトルクを上昇させる。こうして、圧延電動機３５４の電流が上限に達する。そして、最終的に圧延電動機３５４のトルクを上昇させることができなくなり、圧延ロール３５１が鋼板１０を圧下する力に対抗できなくなって、圧延ロール速度が０（ゼロ）になる。
【００４５】
圧延電動機電流グラフ６００に示すように、鋼板１０のホットバンド１３が圧延ロール３５１に達すると、圧延電動機３５４の電流が上がって上限に達する。このことから、ホットバンド判定時間Ｔ１の間、継続して、圧延電動機３５４の電流が電流閾値Ｉ１を超えた場合に、圧延電動機３５４にホットバンド１３が達したと判定できる。電流閾値Ｉ１は、ホットバンド１３の判定に使われる電流の閾値である。電流閾値Ｉ１は、通常の圧延時には圧延電動機３５４には流れない電流であり、ホットバンド１３が圧延ロール３５１に達した後の圧延電動機３５４に流れる電流である。電流閾値Ｉ１は、圧延電動機電流グラフ６００に基づいて予め定められている。ホットバンド判定時間Ｔ１は、誤判定を防止するために予め定められている。
【００４６】
［ロール開放］
次に、図６の圧延ロール速度グラフ６０１を参照して、ホットバンド発生時のロール開放の必要性について説明する。上記の通り、鋼板１０のホットバンド１３が圧延ロール３５１に達した後に圧延ギャップ制御装置５８０の圧延制御部が圧延制御を継続すると、圧延ロール速度が０（ゼロ）になり、圧延機３５０において鋼板１０の搬送が停止する。そこで、ホットバンド１３が圧延ロール３５１に達した場合、ロール開放して、ホットバンド１３が圧延ロール３５１を通過することを待つ。これにより、圧延ロール速度が０（ゼロ）になることを回避できる。
【００４７】
［ウェッジ量］
次に、図７を参照して、鋼板１０のウェッジ量について説明する。図７は、鋼板１０の一例を示す断面図である。
鋼板１０のウェッジ量は、鋼板１０の両端部の厚さの差である。鋼板１０のウェッジ量は、次の式（１）で定義される。
ウェッジ量＝｜ｔａ−ｔｂ｜  ・・・  （１）
ここで、ｔａは、鋼板１０の幅方向の一方の端部から、ｗ（ｍｍ）の位置での鋼板１０の厚さである。ｔｂは、鋼板１０の幅方向の他方の端部から、ｗ（ｍｍ）の位置での鋼板１０の厚さである。ｗ（ｍｍ）として、例えば、２５（ｍｍ）が使われる。
双ロール式連続鋳造機１５０では、一対の鋳造ロール２０１で溶鋼から板状の鋼板１０にしている。双ロール式連続鋳造機１５０では、通常の連続鋳造機と比較して、ホットバンドが発生しやすい等の不安定な操業要素が多いため、ウェッジ量が大きくなりやすい傾向がある。
【００４８】
ウェッジ量が大きい鋼板１０が圧延ロール３５１を通ると、板厚制御に応じて、ウェッジ量が大きい鋼板１０の幅方向の一方の端部と他方の端部との間で圧下率差が発生し、この幅方向の一方の端部と他方の端部との間で速度差が生じる。この速度差は蛇行の原因となる。そのため、ウェッジ量が大きくなりやすい傾向がある双ロール式連続鋳造機１５０を使用した場合、上記速度差が大きくなりやすく、蛇行は、通常の連続鋳造機を使用した場合よりも大きくなりやすい。鋼板１０が蛇行すると、鋼板１０が機器等に接触して、機器等が故障したり、鋼板１０に疵がついたりする。
そこで、鋼板１０の蛇行が発生した場合に、ロール開放して、鋼板１０のウェッジ量が大きい部分が圧延ロール３５１を通過することを待つことで、鋼板１０の蛇行によって機器等が故障等することを回避できる。
【００４９】
［ロール開放時の張力制御］
次に、図８Ａから図８Ｄを参照して、張力制御が行われているときにロール開放された場合の比較例となる鋳造圧延システムの動作について説明する。図８Ａは、鋳造ロール速度の時間変化を表す鋳造ロール速度グラフを示す図である。図８Ｂは、第１ピンチロール速度の時間変化を表す第１ピンチロール速度グラフを示す図である。図８Ｃは、第２ピンチロール速度の時間変化を表す第２ピンチロール速度グラフを示す図である。図８Ｄは、圧延ロール速度の時間変化を表す圧延ロール速度グラフを示す図である。比較例となる鋳造圧延システムは、本実施形態の鋳造圧延システム１と同様の構成である。ただし、後に図９を参照して説明する本実施形態の鋳造圧延システム１の動作と異なり、比較例となる鋳造圧延システムでは、搬送機制御装置５５０は、張力制御のみを行う。
【００５０】
図８Ａから図８Ｄのデータは、比較例となる鋳造圧延システムを使用して実際に鋳造及び圧延を行ったときのものである。比較例となる鋳造圧延システムでは、第１搬送機制御装置５５０Ａの張力制御部５６０、及び、第２搬送機制御装置５５０Ｂの張力制御部５６０は張力制御を行う。また、比較例となる鋳造圧延システムでは、圧延ギャップ制御装置５８０の圧延制御部が圧延制御を行う。ただし、時刻約９１（ｓｅｃ）において、圧延ギャップ制御装置５８０の圧延制御部が圧延制御を停止し、圧延ギャップ制御装置５８０の開放制御部が開放制御を開始して、ロール開放される。ロール開放の後も、張力制御部５６０は張力制御を継続する。
また、後に説明するように、時刻約９３（ｓｅｃ）で、比較例となる鋳造圧延システムでは鋳造圧延システム１の動作を停止させている。
【００５１】
図８Ａから図８Ｄに示されるように、ロール開放されるまでは、鋳造ロール速度と第１ピンチロール速度と第２ピンチロール速度と圧延ロール速度とはほぼ同じ速度になっている。このため、鋼板１０の板滑りは発生していないといえる。鋼板１０の板滑りとは、鋼板１０が、ピンチロール３０１等のロールに対して滑っている状態である。
鋳造ロール速度、及び、圧延ロール速度は、ロール開放されても、図８Ａ、図８Ｄにおいて時刻約９１（ｓｅｃ）から時刻約９３（ｓｅｃ）に示されるように、正の値に維持される。なお、図８Ａから図８Ｄでは、時刻約９１（ｓｅｃ）でロール開放されている。一方、第１ピンチロール速度、及び、第２ピンチロール速度は、ロール開放されると、図８Ｂ、図８Ｃにおいて時刻約９１（ｓｅｃ）の近辺に示されるように、急激に変化して負の値になる。第１ピンチロール速度、及び、第２ピンチロール速度が負の値であることは、第１ピンチロール３０１Ａ、及び、第２ピンチロール３０１Ｂは、圧延機３５０の方向とは逆方向に鋼板１０を搬送するように、逆回転していることを表す。ここで、鋼板１０は、鋳造圧延設備１００において、鋳造ロール速度に近い速度で搬送されており、ロール開放の前後の時間帯でピンチロール３０１から見て常に圧延機３５０の方向に搬送されていると考えられる。そして、鋼板１０は、ロール開放される時刻約９１（ｓｅｃ）において第１ピンチロール３０１Ａ、及び、第２ピンチロール３０１Ｂが逆回転した瞬間に、この逆回転に伴って急に逆方向に搬送されることはない。したがって、第１ピンチロール３０１Ａ、及び、第２ピンチロール３０１Ｂにおいて、鋼板１０の板滑りが発生しているといえる。
【００５２】
次のような動作によって、ロール開放による鋼板１０の板滑りが発生すると考えられる。すなわち、ロール開放によって、鋼板１０の張力が大きく変動する。この際、ロール開放の後も張力制御部５６０は張力制御を継続する。したがって、第１搬送機制御装置５５０Ａの張力制御部５６０は、鋼板１０の張力を第１張力に保つために、第１搬送電動機３０３Ａのトルクを大きく変える。これにより、第１搬送電動機３０３Ａの回転速度が大きく変動する。この結果、第１ピンチロール３０１Ａで鋼板１０の板滑りが発生する。第２ピンチロール３０１Ｂでも同様に鋼板１０の板滑りが発生する。
また、図８Ｂの第１ピンチロール速度グラフから分かるように、第１ピンチロール３０１Ａでは、ロール開放によって鋼板１０の板滑りが発生すると、鋼板１０の板滑りが継続して、鋼板１０の板滑りが解消しない。このため、図８Ａから図８Ｄに示されるように、遅くても時刻９５（ｓｅｃ）で、鋳造ロール速度、第１ピンチロール速度、第２ピンチロール速度、及び、圧延ロール速度を全て０（ゼロ）にして、鋳造圧延システム１の動作を停止させている。
鋼板１０の板滑りが発生すると、張力制御ができなくなり、鋼板１０を正常に圧延できなくなる。また、鋼板１０の板滑りによって、ロールに疵がつくことがある。このため、ロール開放した場合に鋼板１０の板滑りが発生した場合でも、短時間に鋼板１０の板滑りを解消する必要がある。
【００５３】
［制御処理］
次に、図９を参照して、本実施形態の制御処理について説明する。図９は、制御処理の一例を示すフローチャートである。本実施形態の制御処理によって、短時間に鋼板１０の板滑りを解消できる。図９の制御処理は、メイン制御装置５００が実行する。
Ｓ１００において、処理管理部５１７は、記憶装置５０２を参照したりネットワーク通信によって外部装置から情報を受信したりして、鋳造圧延設備１００の各種パラメータを取得する。そして、処理管理部５１７は、鋳造圧延設備１００が、取得した各種パラメータに対応する動作を行うように初期設定する。処理管理部５１７が取得する各種パラメータには、既に説明した第１張力、第１張力範囲、第１張力判定時間、第２張力、第２張力範囲、第２張力判定時間、第１速度、第１速度範囲、第１速度判定時間、第２速度、第２速度範囲、第２速度判定時間、第１圧延ロールギャップ、第２圧延ロールギャップ等が含まれる。
また、第１制御部５１０は、鋳造圧延設備１００が鋳造、及び、圧延を行うよう制御する。この際に、第１制御部５１０は、通信インタフェース５０３を介して圧延ギャップ制御装置５８０に命令を送信することで、圧延ギャップ制御装置５８０の圧延制御部が圧延制御を行うよう制御する。また、第１制御部５１０は、通信インタフェース５０３を介して第１搬送機制御装置５５０Ａと第２搬送機制御装置５５０Ｂとに命令を送信することで、第１搬送機制御装置５５０Ａの張力制御部５６０が張力制御を行うよう制御し、第２搬送機制御装置５５０Ｂの張力制御部５６０が張力制御を行うよう制御する。また、第１制御部５１０は、通信インタフェース５０３を介して圧延速度制御装置５７０に命令を送信することで、圧延速度制御装置５７０の速度制御部が、速度制御を行うよう制御する。
【００５４】
Ｓ１０１において、処理管理部５１７は、Ｓ１０２、Ｓ１０３、及び、Ｓ１０４の処理が並列に開始するための制御を行う。
Ｓ１０２において、異常判定部５１４は、蛇行計２５４から取得した蛇行量に基づいて、鋼板１０が蛇行しているか否かを判定する。異常判定部５１４は、蛇行量が、蛇行判定時間の間、継続して、蛇行量範囲を超えている場合に、鋼板１０が蛇行していると判定する。蛇行量範囲は、鋼板１０が機器等に接触しない等の条件を満たす範囲として、予め実験等で定められている。蛇行判定時間は、鋼板１０の蛇行の誤検知を防止するためのものであり、予め実験やシミュレーション等で定められている。異常判定部５１４は、鋼板１０が蛇行していると判定した場合、処理をＳ１０５に進め、鋼板１０が蛇行していないと判定した場合、再度Ｓ１０２を実行する。
【００５５】
Ｓ１０３において、異常判定部５１４は、圧延電動機３５４に流れる電流に基づいて、ホットバンド１３が発生しているか否かを判定する。異常判定部５１４は、既に説明したように、ホットバンド判定時間Ｔ１の間、継続して、圧延電動機３５４の電流が電流閾値Ｉ１を超えた場合に、ホットバンド１３が発生していると判定する。異常判定部５１４は、圧延電動機３５４に流れる電流を、圧延速度制御装置５７０から取得してもよく、圧延電動機３５４の電流を計測する電流計から取得してもよい。異常判定部５１４は、ホットバンド１３が発生していると判定した場合、処理をＳ１０５に進め、ホットバンド１３が発生していないと判定した場合、再度Ｓ１０３を実行する。
【００５６】
Ｓ１０４において、異常判定部５１４は、メイン制御装置５００が備える入力装置５０４が受け付けたオペレータの操作や外部装置から受信した情報等に基づいて、オペレータが開放指示を行ったか否かを判定する。異常判定部５１４は、オペレータが開放指示を行ったと判定した場合、処理をＳ１０５に進め、オペレータが開放指示を行っていないと判定した場合、再度Ｓ１０４を実行する。
【００５７】
Ｓ１０５において、異常判定部５１４は、Ｓ１０２、Ｓ１０３、及び、Ｓ１０４の少なくとも何れかから処理がＳ１０５に進んだ場合、処理をＳ１０６に進める。処理管理部５１７は、処理がＳ１０５に進んだ場合に、Ｓ１０２、Ｓ１０３、及び、Ｓ１０４の少なくとも何れかが処理が実行されている場合、Ｓ１０２、Ｓ１０３、及び、Ｓ１０４の実行中の処理を停止する制御を行う。
Ｓ１０６において、処理管理部５１７は、Ｓ１０７、Ｓ１０８、及び、Ｓ１０９の処理が並列に開始するための制御を行う。
【００５８】
Ｓ１０７において、第２制御部５１１は、第１ピンチロール３０１Ａの制御方法を、張力制御から速度制御に変更するよう制御する。より具体的には、第２制御部５１１は、通信インタフェース５０３を介して第１搬送機制御装置５５０Ａに命令を送信することで、第１搬送機制御装置５５０Ａの速度制御部５６１が速度制御を開始するよう制御する。その後、第２制御部５１１は、処理をＳ１１０に進める。
Ｓ１０８において、第２制御部５１１は、第２ピンチロール３０１Ｂの制御方法を、張力制御から速度制御に変更するよう制御する。より具体的には、第２制御部５１１は、通信インタフェース５０３を介して第２搬送機制御装置５５０Ｂに命令を送信することで、第２搬送機制御装置５５０Ｂの速度制御部５６１が速度制御を開始するよう制御する。その後、第２制御部５１１は、処理をＳ１１０に進める。
Ｓ１０９において、第２制御部５１１は、ロール開放するよう制御する。より具体的には、第２制御部５１１は、通信インタフェース５０３を介して圧延ギャップ制御装置５８０に命令を送信することで、圧延ギャップ制御装置５８０の開放制御部が開放制御を開始するよう制御する。これにより、ロール開放が行われる。その後、第２制御部５１１は、処理をＳ１１０に進める。
【００５９】
Ｓ１１０において、処理管理部５１７は、Ｓ１０７、Ｓ１０８、及び、Ｓ１０９の処理が終了した後に、処理をＳ１１１に進める。
Ｓ１１１において、処理管理部５１７は、Ｓ１１２、Ｓ１１３、及び、Ｓ１１４の処理が並列に開始するための制御を行う。
Ｓ１１２において、速度判定部５１５は、Ｓ１０７の処理が行われてから、第１待機時間が経過したか否かを判定する。第１待機時間は、ロール開放して速度制御が開始してから速度制御によって第１ピンチロール速度と第２ピンチロール速度とが安定するまでの時間であり、実験やシミュレーションを予め行うことで定められる。第１待機時間は、後に説明する図１０Ｂ、図１０ＣにおいてＴＦｒとして示されている。速度判定部５１５は、Ｓ１０７の処理が行われてから、第１待機時間が経過したと判定した場合、処理をＳ１１５に進め、第１待機時間が経過していないと判定した場合、再度Ｓ１１２を実行する。
【００６０】
Ｓ１１３において、速度判定部５１５は、第１ピンチロール速度が第１速度で安定したか否かを判定する。速度判定部５１５は、既に説明したように、第１ピンチロール速度が第１速度判定時間の間、継続して、第１速度範囲に含まれる場合に、第１ピンチロール速度が第１速度で安定したと判定する。速度判定部５１５は、第１ピンチロール速度を、例えば、第１搬送機制御装置５５０Ａから取得する。速度判定部５１５は、第１ピンチロール速度が第１速度で安定したと判定した場合、処理をＳ１１５に進め、第１ピンチロール速度が第１速度で安定していないと判定した場合、再度Ｓ１１３を実行する。第１速度、第１速度範囲、第１速度判定時間は、それぞれ、後に説明する図１０Ｂにおいて、Ｖ１、Ｒ１、ＴＶ１として示されている。
【００６１】
Ｓ１１４において、速度判定部５１５は、第２ピンチロール速度が第２速度で安定したか否かを判定する。速度判定部５１５は、既に説明したように、第２ピンチロール速度が、第２速度判定時間の間、継続して、第２速度範囲に含まれる場合に、第２ピンチロール速度が第２速度で安定したと判定する。速度判定部５１５は、第２ピンチロール速度を、例えば、第２搬送機制御装置５５０Ｂから取得する。速度判定部５１５は、第２ピンチロール速度が第２速度で安定したと判定した場合、処理をＳ１１５に進め、第２ピンチロール速度が第２速度で安定していないと判定した場合、再度Ｓ１１４を実行する。第２速度、第２速度範囲、第２速度判定時間は、それぞれ、後に説明する図１０Ｃにおいて、Ｖ２、Ｒ２、ＴＶ２として示されている。
上記のＳ１１２、Ｓ１１３、及び、Ｓ１１４において、速度判定部５１５は、第１ピンチロール速度と第２ピンチロール速度とが速度制御によって安定するまで待つ処理を行う。
【００６２】
Ｓ１１５において、処理管理部５１７は、Ｓ１１２、Ｓ１１３、及び、Ｓ１１４の処理が終了した後に、処理をＳ１１６に進める。
Ｓ１１６において、第３制御部５１２は、通信インタフェース５０３を介して圧延ギャップ制御装置５８０に命令を送信することで、圧延ギャップ制御装置５８０の軽圧下制御部が軽圧下制御を開始するよう制御する。これにより、圧延機３５０は鋼板１０を軽圧下する処理を開始する。Ｓ１０９でロール開放が行われてからＳ１１６で軽圧下が開始するまでの間に、鋼板１０のホットバンド１３や鋼板１０の蛇行の原因となる鋼板１０のウェッジ量が大きい部分等の鋼板１０の異常部分が圧延ロール３５１を通過すると考えられる。仮に、Ｓ１０９でロール開放が行われてからＳ１１６で軽圧下が開始するまでの間に、鋼板１０の異常部分が残っている場合、Ｓ１２６又はＳ１２７の処理の後に、Ｓ１０９以降が再度実行され、ロール開放されてピンチロール速度が安定した後にＳ１１６が実行される。したがって、最終的には、鋼板１０の異常部分は全て圧延ロール３５１を通過することになる。
Ｓ１１７において、処理管理部５１７は、Ｓ１１８、及び、Ｓ１１９の処理が並列に開始するための制御を行う。
【００６３】
Ｓ１１８において、第３制御部５１２は、第１ピンチロール３０１Ａの制御方法を、速度制御から張力制御に変更するよう制御する。より具体的には、第３制御部５１２は、通信インタフェース５０３を介して第１搬送機制御装置５５０Ａに命令を送信することで、第１搬送機制御装置５５０Ａの張力制御部５６０が張力制御を開始するよう制御する。その後、第３制御部５１２は、処理をＳ１２０に進める。
Ｓ１１９において、第３制御部５１２は、第２ピンチロール３０１Ｂの制御方法を、速度制御から張力制御に変更するよう制御する。より具体的には、第３制御部５１２は、通信インタフェース５０３を介して第２搬送機制御装置５５０Ｂに命令を送信することで、第２搬送機制御装置５５０Ｂの張力制御部５６０が張力制御を開始するよう制御する。その後、第３制御部５１２は、処理をＳ１２０に進める。
Ｓ１２０において、処理管理部５１７は、Ｓ１１８、及び、Ｓ１１９の処理が終了した後に、処理をＳ１２１に進める。
【００６４】
Ｓ１２１において、処理管理部５１７は、Ｓ１２２、Ｓ１２３、及び、Ｓ１２４の処理が並列に開始するための制御を行う。
Ｓ１２２において、張力判定部５１６は、Ｓ１１８の処理が行われてから、第２待機時間が経過したか否かを判定する。第２待機時間は、張力制御が開始してから第１ピンチロール３０１Ａの後面張力と第２ピンチロール３０１Ｂの後面張力とが安定するまでの時間であり、実験やシミュレーションを予め行うことで定められる。張力判定部５１６は、Ｓ１１８の処理が行われてから、第２待機時間が経過したと判定した場合、処理をＳ１２５に進め、第２待機時間が経過していないと判定した場合、再度Ｓ１２２を実行する。
【００６５】
Ｓ１２３において、張力判定部５１６は、第１ピンチロール３０１Ａの後面張力が第１張力で安定したか否かを判定する。張力判定部５１６は、既に説明したように、第１ピンチロール３０１Ａの後面張力が、第１張力判定時間の間、継続して、第１張力範囲になった場合に、第１ピンチロール３０１Ａの後面張力が第１張力で安定したと判定する。張力判定部５１６は、例えば、第１搬送電動機３０３Ａの電流を測定する電流計の出力に基づいて、第１ピンチロール３０１Ａの後面張力を算出して使用する。張力判定部５１６は、第１ピンチロール３０１Ａの後面張力が第１張力で安定したと判定した場合、処理をＳ１２５に進め、第１張力で安定していないと判定した場合、再度Ｓ１２３を実行する。
Ｓ１２４において、張力判定部５１６は、第２ピンチロール３０１Ｂの後面張力が第２張力で安定したか否かを判定する。張力判定部５１６は、既に説明したように、第２ピンチロール３０１Ｂの後面張力が、第２張力判定時間の間、継続して、第２張力範囲になった場合に、第２ピンチロール３０１Ｂの後面張力が第２張力で安定したと判定する。張力判定部５１６は、例えば、第２搬送電動機３０３Ｂの電流を測定する電流計の出力に基づいて、第２ピンチロール３０１Ｂの後面張力を算出して使用する。張力判定部５１６は、第２ピンチロール３０１Ｂの後面張力が第２張力で安定したと判定した場合、処理をＳ１２５に進め、第２張力で安定していないと判定した場合、再度Ｓ１２４を実行する。
上記のＳ１２２、Ｓ１２３、及び、Ｓ１２４において、張力判定部５１６は、鋼板１０の張力が張力制御によって安定するまで待つ処理を行う。
【００６６】
Ｓ１２５において、処理管理部５１７は、Ｓ１２２、Ｓ１２３、及び、Ｓ１２４の処理が終了した後に、処理をＳ１２６に進める。
Ｓ１２６において、異常判定部５１４は、Ｓ１０２と同様の方法で、蛇行計２５４から取得した蛇行量に基づいて、鋼板１０が蛇行しているか否かを判定する。異常判定部５１４は、鋼板１０が蛇行していると判定した場合、処理をＳ１０６に戻し、鋼板１０が蛇行していないと判定した場合、処理をＳ１２７に進める。
【００６７】
Ｓ１２７において、異常判定部５１４は、Ｓ１０３と同様の方法で、圧延電動機３５４に流れる電流に基づいて、ホットバンド１３が発生しているか否かを判定する。異常判定部５１４は、ホットバンド１３が発生していると判定した場合、処理をＳ１０６に戻し、ホットバンド１３が発生していないと判定した場合、処理をＳ１２８に進める。
Ｓ１２８において、第３制御部５１２は、通信インタフェース５０３を介して圧延ギャップ制御装置５８０に命令を送信することで、圧延ギャップ制御装置５８０の圧延制御部が圧延制御を再開するよう制御する。これにより、圧延機３５０は鋼板１０を圧延する処理を再開する。その後、処理管理部５１７は、図９の処理を終了する。
【００６８】
［動作例］
次に、図１０Ａから図１０Ｄを参照して、図９の制御処理の動作例について説明する。図１０Ａは、鋳造ロール速度の時間変化を表す鋳造ロール速度グラフを示す図である。図１０Ｂは、第１ピンチロール速度の時間変化を表す第１ピンチロール速度グラフを示す図である。図１０Ｃは、第２ピンチロール速度の時間変化を表す第２ピンチロール速度グラフを示す図である。図１０Ｄは、圧延ロール速度の時間変化を表す圧延ロール速度グラフを示す図である。
図１０ＢのＶ１、Ｒ１、ＴＶ１は、それぞれ、既に説明した第１速度、第１速度範囲、第１速度判定時間である。図１０ＣのＶ２、Ｒ２、ＴＶ２は、それぞれ、既に説明した第２速度、第２速度範囲、第２速度判定時間である。また、図１０Ｂ及び図１０ＣのＴＦｒは、既に説明した第１待機時間である。
【００６９】
図１０Ａから図１０Ｄに示す動作例では、オペレータによる開放指示が行われ、時刻約１４８．６（ｓｅｃ）において、図９のＳ１０９の処理でロール開放が行われる。この際、図１０Ｂの第１ピンチロール速度グラフ、及び、図１０Ｃの第２ピンチロール速度グラフ６２２に示すように、図９のＳ１０７、Ｓ１０８で、ピンチロール３０１の制御方法が張力制御から速度制御に変更される。
その後、Ｓ１１２、Ｓ１１３、Ｓ１１４の処理で速度制御によってピンチロール速度が安定したと判定された場合、Ｓ１１８、Ｓ１１９で、ピンチロール３０１の制御方法が速度制御から張力制御に変更される。
【００７０】
図１０Ａ、図１０Ｄにおいてロール開放される時刻約１４８．５（ｓｅｃ）近辺に示されるように、鋳造ロール速度、及び、圧延ロール速度は、ロール開放の前後で正の値に維持される。一方、図１０Ｂ、図１０Ｃにおいてロール開放される時刻約１４８．５（ｓｅｃ）近辺に示されるように、第１ピンチロール速度、及び、第２ピンチロール速度は、ロール開放される前後で急激に変化して、正の値から負の値に変化する。このため、図８Ａから図８Ｄを参照して説明した動作例と同様に、ロール開放の直後では、第１ピンチロール３０１Ａ、及び、第２ピンチロール３０１Ｂにおいて、鋼板１０の板滑りが発生しているといえる。
しかし、ロール開放時に速度制御が開始することで、ロール開放後の０．５（ｓｅｃ）以内には、第１ピンチロール速度、及び、第２ピンチロール速度は、鋳造ロール速度、及び、圧延ロール速度と同等の速度になっている。したがって、ロール開放した後の０．５（ｓｅｃ）以内には、鋼板１０の板滑りは解消しているといえる。
【００７１】
その後、張力制御が開始した後も、第１ピンチロール速度、及び、第２ピンチロール速度は、鋳造ロール速度、及び、圧延ロール速度と同等の速度が維持されている。したがって、正常な圧延が可能となる。
このように、図９の制御処理により、ロール開放した場合であっても、鋼板１０の板滑りが短時間に解消する。そして、図８Ａから図８Ｄを参照して説明した比較例となる鋳造圧延システムの動作と異なり、本実施形態の鋳造圧延システム１では、ロール開放した後も正常な圧延を再開できる。
【００７２】
［効果］
鋼板１０に異常が生じた場合に圧延を継続すると、既に説明したように、圧延ロール速度が０（ゼロ）になって圧延が停止したり、鋼板１０の蛇行によって鋼板１０が機器等に接触して機器等が故障したりする。また、鋼板１０の蛇行によって鋼板１０の幅方向の端部が機器等に接触すると、鋼板１０が折れ曲がって、圧延の継続ができなくなることがある。したがって、圧延を再開するための作業や機器等を直すための作業等の非定常作業が必要となる。このため、鋼板１０の圧延を安定して継続することができなくなる。
一方、本実施形態では、鋼板１０に異常が生じた場合に開放制御によってロール開放が行われる。よって、圧延が停止したり機器等が故障したりすることが回避され、鋼板１０の圧延を安定して継続することが可能になる。
【００７３】
また、ロール開放を行った場合に張力制御を継続すると、既に説明したように、ピンチロール３０１での鋼板１０の板滑りが生じる。そして、この板滑りは解消せずに継続する。よって、ピンチロール３０１に疵がつき、ピンチロール３０１の交換等の非定常作業が必要となり、圧延を停止する必要が生じる。したがって、鋼板１０の圧延を安定して継続することができなくなる。また、鋼板１０の板滑りが継続すると、張力制御を行うことができず、正常に鋼板１０を圧延できない。
一方、本実施形態では、ロール開放の後に、ピンチロール３０１の制御方法を張力制御から速度制御に変更する。よって、既に説明したように、鋼板１０の板滑りを解消でき、ピンチロール３０１の交換等の非定常作業が発生すること抑制できる。したがって、鋼板１０の圧延を安定して継続することが可能になる。
また、本実施形態では、第３制御部５１２は、搬送機制御装置５５０が張力制御を再開した後に、圧延ギャップ制御装置５８０が圧延制御を再開するよう制御する。よって、自動的に圧延が再開する。したがって、鋼板１０の圧延を安定して継続することが可能になる。
【００７４】
また、双ロール式連続鋳造機１５０が鋼板１０を搬送機３００に排出する。ここで、鋼板１０に異常が生じた場合に、仮に圧延を継続すると、上記の通り圧延が停止する。このため、鋼板１０を搬送できなくなり、双ロール式連続鋳造機１５０を停止する必要がある。双ロール式連続鋳造機１５０を用いた場合、鋼板の製造において、双ロール式連続鋳造機１５０から熱間圧延後の鋼板１０の巻取りまでを連続的に行っており、一対の鋳造ロール２０１間に溶鋼が有り、かつ急速冷却を行っている。そのため、一対の鋳造ロール２０１間の溶鋼は、固液共存状態での固体比率が高くなっている。この状態で、双ロール式連続鋳造機１５０を停止すると、溶鋼が湯溜まり２１０の中又は一対の鋳造ロール２０１間で凝固してしまう。凝固した溶鋼を除去するために、湯溜まり２１０の清掃、一対の鋳造ロール２０１間における鋼の固着状態の確認や清掃を行う必要があり、これらのような非定常作業に多大な時間がかかる。しかしながら、本実施形態では、鋼板１０に異常が生じた場合でも、鋼板１０の搬送が停止することはない。このため、凝固した溶鋼を除去するための非定常作業が不要となる。したがって、鋼板１０の圧延を安定して継続することが可能になる。
【００７５】
また、第３制御部５１２は、圧延ギャップ制御装置５８０が軽圧下制御を行うよう制御した後に、張力制御が再開するよう制御する。よって、張力制御が再開した際は、圧延ロール３５１が鋼板１０を軽圧下している。したがって、ピンチロール３０１と圧延ロール３５１との間の鋼板１０に対して、張力制御によって張力をかけることができる。
【００７６】
また、第３制御部５１２による制御で張力制御が再開された後に鋼板１０に異常があると判定された場合、第２制御部５１１は、圧延ギャップ制御装置５８０が開放制御を行うよう制御し、搬送機制御装置５５０が速度制御を行うよう制御する。よって、鋼板１０に異常が解消されるまで、圧延制御は再開しない。したがって、圧延制御が再開した際は、確実に正常な圧延を行うことができる。
【００７７】
また、異常判定部５１４は、鋼板１０が蛇行していると判定した場合、及び、鋼板１０に異常な板厚変動が生じていると判定した場合の少なくとも何れかの場合、鋼板１０に異常があると判定する。したがって、鋳造圧延システム１では、通常想定される鋼板１０の異常を確実に検知できる。
【００７８】
また、異常判定部５１４は、圧延電動機３５４の電流に基づいて、鋼板１０にホットバンド１３が発生しているか否かを判定する。したがって、ホットバンド１３の発生の判定を簡易な処理を行うことができる。
【００７９】
また、速度判定部５１５は、第１ピンチロール速度が、第１速度判定時間の間、継続して、第１速度範囲になった場合に、第１ピンチロール速度が第１速度で安定したと判定する。また、速度判定部５１５は、第２ピンチロール速度が、第２速度判定時間の間、継続して、第２速度範囲になった場合に、第２ピンチロール速度が第２速度で安定したと判定する。したがって、ピンチロール速度が安定したことの誤検知を防止できる。
【００８０】
［変形例］
上記の実施形態では、張力判定部５１６は搬送機３００の後面張力を制御する。ただし、張力判定部５１６は搬送機３００の前面張力を制御するように構成されてもよい。搬送機３００の前側（鋼板１０の進行方向と反対側）での鋼板１０の張力である。
鋳造圧延設備１００は、搬送機３００を２台備えるが、搬送機３００は、１台や３台以上であってもよい。
また、上記の実施形態では、メイン制御装置５００が入力装置５０４を備える。しかし、搬送機制御装置５５０がオペレータからの入力を受け付ける入力装置を備えていてもよい。搬送機制御装置５５０は、入力装置を介してオペレータによる開放指示を受け付けた場合、開放指示を受け付けた旨の情報をメイン制御装置５００に送信する。そして、図９のＳ１０４において、メイン制御装置５００の異常判定部５１４は、搬送機制御装置５５０から受信した情報に基づいて、オペレータが開放指示を行ったと判定する。圧延速度制御装置５７０、及び、圧延ギャップ制御装置５８０の少なくとも何れかが、オペレータからの入力を受け付ける入力装置を備えていてもよい。
【００８１】
以上、本発明を実施形態と共に説明したが、上記実施形態は本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明によれば、圧延を安定して継続することが可能となる。
【符号の説明】
【００８３】
１  鋳造圧延システム
１００  鋳造圧延設備
１０１  制御システム
１５０  双ロール式連続鋳造機
３００  搬送機
３５０  圧延機
４００  ルーパ
４５０  コイラ
５００  メイン制御装置
５５０  搬送機制御装置
５７０  圧延速度制御装置
５８０  圧延ギャップ制御装置
【図１】
0006927439.tif 000002
【図２Ａ】
0006927439.tif 000003
【図２Ｂ】
0006927439.tif 000004
【図３】
0006927439.tif 000005
【図４Ａ】
0006927439.tif 000006
【図４Ｂ】
0006927439.tif 000007
【図５Ａ】
0006927439.tif 000008
【図５Ｂ】
0006927439.tif 000009
【図５Ｃ】
0006927439.tif 000010
【図６】
0006927439.tif 000011
【図７】
0006927439.tif 000012
【図８Ａ】
0006927439.tif 000013
【図８Ｂ】
0006927439.tif 000014
【図８Ｃ】
0006927439.tif 000015
【図８Ｄ】
0006927439.tif 000016
【図９】
0006927439.tif 000017
【図１０Ａ】
0006927439.tif 000018
【図１０Ｂ】
0006927439.tif 000019
【図１０Ｃ】
0006927439.tif 000020
【図１０Ｄ】
0006927439.tif 000021