串列式軋機(jī)的控制裝置以及控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及適合于提高鋼板的質(zhì)量的串列式乳機(jī)的控制裝置以及控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]以前，在鋼板的熱聯(lián)乳制控制中，一般是以下的方法，即在乳制之前預(yù)測(cè)被乳制鋼板的乳制狀態(tài)，決定壓下位置(相當(dāng)于上下的工作乳輥的間隙)、乳輥速度，控制鋼板前端，然后使用從檢測(cè)器得到的板厚、乳制機(jī)架之間的鋼板張力，將壓下位置、乳輥速度逐漸修正為適當(dāng)?shù)闹?。在該控制方法中，為了高精度地將鋼板的前端板厚控制為目?biāo)值，使前端咬入精乳機(jī)的各乳制機(jī)架時(shí)的乳制穩(wěn)定，必須通過(guò)預(yù)測(cè)計(jì)算將各乳制機(jī)架的壓下位置和乳輥速度的指令值決定為適當(dāng)?shù)闹怠Ｔ谠撉闆r下，對(duì)于在最終段的乳制機(jī)架輸出側(cè)得到目標(biāo)板厚非常重要的是壓下位置，為了適當(dāng)?shù)貨Q定該壓下位置，必須提高乳制載荷的預(yù)測(cè)精度。
[0003]例如在專利文獻(xiàn)1?3中公開(kāi)了用于提高乳制載荷的推定精度的乳制控制方法。
[0004]在專利文獻(xiàn)1中，公開(kāi)了以下的乳制控制方法的例子，即將根據(jù)乳制載荷實(shí)績(jī)值Pact、把乳制實(shí)績(jī)值代入到乳制載荷模型P而求出的乳制載荷模型計(jì)算值Peal決定的學(xué)習(xí)系數(shù)分離為學(xué)習(xí)乳制材料固有的誤差的成分的第一學(xué)習(xí)系數(shù)Zpk、學(xué)習(xí)乳機(jī)的經(jīng)時(shí)變化所導(dǎo)致的誤差的成分的第二學(xué)習(xí)系數(shù)Zpm，并且分別個(gè)別地學(xué)習(xí)這兩個(gè)成分。
[0005]另外，在專利文獻(xiàn)2中，公開(kāi)了以下的乳制載荷推定模型的例子，即除了執(zhí)行根據(jù)乳制實(shí)績(jī)來(lái)學(xué)習(xí)被乳制材料的變形阻力的推定誤差的處理以外，還執(zhí)行根據(jù)與乳輥和被乳制材料之間的摩擦現(xiàn)象有關(guān)的乳制實(shí)績(jī)學(xué)習(xí)摩擦系數(shù)的推定誤差的處理，由此提高變形阻力和摩擦系數(shù)的預(yù)測(cè)精度，提高乳制載荷的預(yù)測(cè)精度。
[0006]以上的2個(gè)例子的特征在于:在各乳制機(jī)架的乳制載荷的推定中導(dǎo)入了學(xué)習(xí)的概念，但在專利文獻(xiàn)3中公開(kāi)了以下的方法，即關(guān)注于多個(gè)乳制機(jī)架之間的乳制載荷的關(guān)系，提高乳制載荷的預(yù)測(cè)精度。即，在專利文獻(xiàn)3中公開(kāi)了以下的乳制控制方法的例子，即使用根據(jù)各乳制機(jī)架的乳制載荷實(shí)績(jī)值、代入乳制條件實(shí)績(jī)值而求出的乳制載荷模型計(jì)算值而計(jì)算出的各乳制機(jī)架的乳制載荷的誤差，將從前段乳制機(jī)架到后段乳制機(jī)架的誤差的變化進(jìn)行模型化，進(jìn)而使用該模型抑制乳制機(jī)架之間的乳制載荷預(yù)測(cè)誤差變動(dòng)。
[0007]但是，在上述專利文獻(xiàn)1?3所公開(kāi)的乳制控制方法中存在以下這樣的問(wèn)題。
[0008]例如，專利文獻(xiàn)1所公開(kāi)的乳制載荷推定模型，將乳制載荷的推定誤差(乳制載荷實(shí)績(jī)值Pact和乳制載荷模型計(jì)算值Peal之間的差)分離為被乳制材料固有的誤差成分(使用第一學(xué)習(xí)系數(shù)Zpk預(yù)測(cè)的誤差)和基于乳機(jī)的經(jīng)時(shí)變化的誤差成分(使用第二學(xué)習(xí)系數(shù)Zpm預(yù)測(cè)的誤差)來(lái)進(jìn)行推定，但誤差因素的分離畢竟是困難的。
[0009]根據(jù)專利文獻(xiàn)1，由于乳機(jī)的經(jīng)時(shí)變化的斜率小，所以能夠分離誤差因素。但是，例如在連續(xù)乳制的被乳制材料的板厚、板寬的變化小的情況下，乳制載荷的推定誤差也沒(méi)有很大變化。因此，有時(shí)將所產(chǎn)生的被乳制材料固有的誤差錯(cuò)誤地分離為乳機(jī)的經(jīng)時(shí)變化所導(dǎo)致的誤差。因此，產(chǎn)生以下問(wèn)題，即不適當(dāng)?shù)貙W(xué)習(xí)乳制載荷預(yù)測(cè)模型中的第一學(xué)習(xí)系數(shù)Zpk和第二學(xué)習(xí)系數(shù)Zpm，乳制載荷的推定精度降低。
[0010]另外，在專利文獻(xiàn)2所公開(kāi)的方法中，例如，區(qū)別乳制載荷的增大是由于變形阻力增大、還是由于摩擦增大實(shí)際上也是困難的。因此，與專利文獻(xiàn)1的情況同樣地產(chǎn)生以下問(wèn)題，即不適當(dāng)?shù)貙W(xué)習(xí)在乳制載荷預(yù)測(cè)模型中使用的變形阻力和摩擦系數(shù)，乳制載荷的推定精度降低。
[0011]另外，專利文獻(xiàn)1、2所公開(kāi)的乳制載荷預(yù)測(cè)模型的特征在于:根據(jù)在各乳制機(jī)架中得到的各個(gè)載荷實(shí)績(jī)，在各乳制機(jī)架中獨(dú)立地進(jìn)行用于該預(yù)測(cè)的學(xué)習(xí)。因此，有時(shí)特定的乳制機(jī)架中的學(xué)習(xí)值變大，相反地，相鄰的乳制機(jī)架中的學(xué)習(xí)系數(shù)變小，兩者的學(xué)習(xí)值有很大不同。其結(jié)果是各乳制機(jī)架中的乳制載荷被修正得大或修正得小，因此特別產(chǎn)生相鄰的乳制機(jī)架之間的載荷平衡破壞的問(wèn)題。如果相鄰的乳制機(jī)架之間的載荷平衡破壞，則乳制機(jī)架之間張力產(chǎn)生張、弛的不平衡，有乳制不穩(wěn)定的問(wèn)題。
[0012]在專利文獻(xiàn)3所公開(kāi)的技術(shù)中，根據(jù)各乳制機(jī)架的乳制載荷的誤差構(gòu)筑乳制載荷誤差變化模型，依照該模型計(jì)算各乳制機(jī)架的學(xué)習(xí)值。其結(jié)果是特定的機(jī)架的學(xué)習(xí)值與其他機(jī)架相比沒(méi)有很大的不同，因此能夠維持乳制機(jī)架之間的載荷平衡。另一方面，必須進(jìn)行構(gòu)筑乳制載荷誤差變化模型的處理，存在計(jì)算量增大的問(wèn)題。
[0013]另外，一般在串列式乳機(jī)中，隨著從上游的乳制機(jī)架向下游的乳制機(jī)架前進(jìn)，有時(shí)乳制載荷預(yù)測(cè)誤差的特性復(fù)雜地變化。例如，在比較預(yù)測(cè)載荷和實(shí)績(jī)載荷時(shí)，有時(shí)在上游和下游的乳制機(jī)架中實(shí)績(jī)載荷大，在其中間的乳制機(jī)架中預(yù)測(cè)載荷大。即，預(yù)測(cè)誤差有時(shí)在乳制機(jī)架的上游和下游側(cè)，例如偏向正側(cè)，在中間部分偏向負(fù)側(cè)。
[0014]與此相對(duì)，專利文獻(xiàn)3所公開(kāi)的乳制載荷誤差變化模型是線性近似，因此無(wú)法對(duì)應(yīng)這樣的非線性的乳制載荷預(yù)測(cè)誤差的特性。因此，如果導(dǎo)入能夠?qū)?yīng)非線性的模型，則產(chǎn)生以下問(wèn)題，即該模型變得復(fù)雜，并且計(jì)算量進(jìn)一步增大。除此以外，還存在乳制載荷的預(yù)測(cè)結(jié)果與上述模型的復(fù)雜度對(duì)應(yīng)地偏離的問(wèn)題。
[0015]專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)平10-263640號(hào)公報(bào)
[0016]專利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)2013-226596號(hào)公報(bào)
[0017]專利文獻(xiàn)3:日本特開(kāi)2009-113101號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0018]本發(fā)明就是為了解決以上的現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題而提出的，其目的在于:提供一種串列式乳機(jī)的控制裝置以及控制方法，其能夠通過(guò)簡(jiǎn)單的處理實(shí)現(xiàn)多個(gè)乳制機(jī)架之間的乳制載荷的平衡維持。
[0019]為了達(dá)到上述本發(fā)明的目的，本發(fā)明的串列式乳機(jī)的控制裝置是通過(guò)多個(gè)乳制機(jī)架連續(xù)地乳制鋼板的串列式乳機(jī)的控制裝置，其特征在于，具備:載荷預(yù)測(cè)誤差計(jì)算部，其使用在乳制上述鋼板時(shí)在上述多個(gè)乳制機(jī)架的各乳制機(jī)架中取得的乳制實(shí)績(jī)值，推定上述各乳制機(jī)架中的乳制載荷，并且根據(jù)上述推定出的各乳制機(jī)架中的乳制載荷、在該乳制中得到的各乳制機(jī)架中的乳制載荷實(shí)績(jī)值，計(jì)算上述各乳制機(jī)架中的載荷預(yù)測(cè)誤差；載荷平衡維持值計(jì)算部，其針對(duì)上述各乳制機(jī)架計(jì)算表示通過(guò)上述載荷預(yù)測(cè)誤差計(jì)算部計(jì)算出的上述各乳制機(jī)架中的載荷預(yù)測(cè)誤差和與上述各乳制機(jī)架相鄰的乳制機(jī)架中的載荷預(yù)測(cè)誤差之間的差異的程度的載荷平衡維持值；載荷修正值計(jì)算部，其根據(jù)通過(guò)上述載荷預(yù)測(cè)誤差計(jì)算部計(jì)算出的各乳制機(jī)架中的載荷預(yù)測(cè)誤差和通過(guò)上述載荷平衡維持值計(jì)算部計(jì)算出的各乳制機(jī)架中的載荷平衡維持值，計(jì)算上述各乳制機(jī)架中的載荷修正值；控制指令設(shè)置部，其針對(duì)下次要乳制的鋼板，確定上述各乳制機(jī)架中的乳制載荷，并且用通過(guò)上述載荷修正值計(jì)算部計(jì)算出的各乳制機(jī)架中的載荷修正值修正上述推定出的各乳制機(jī)架中的乳制載荷，使用上述修正后的乳制載荷計(jì)算向上述各乳制機(jī)架設(shè)定的壓下位置。
[0020]根據(jù)本發(fā)明，提供一種串列式乳機(jī)的控制裝置以及控制方法，其能夠通過(guò)簡(jiǎn)單的處理實(shí)現(xiàn)多個(gè)乳制機(jī)架之間的乳制載荷的平衡維持。
【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的串列式乳機(jī)控制裝置和控制對(duì)象的結(jié)構(gòu)的例子的圖。
[0022]圖2是表示控制指令設(shè)置部執(zhí)行的處理的處理流程的例子的圖。
[0023]圖3是表示存儲(chǔ)在壓下規(guī)程存儲(chǔ)部中的壓下規(guī)程表的結(jié)構(gòu)的例子的圖。
[0024]圖4是表示存儲(chǔ)在速度模式存儲(chǔ)部中的速度模式表的結(jié)構(gòu)的例子的圖。
[0025]圖5是表示中間板厚計(jì)算部執(zhí)行的處理的處理流程的例子的圖。
[0026]圖6是表示載荷預(yù)測(cè)誤差計(jì)算部執(zhí)行的處理的處理流程的例子的圖。
[0027]圖7是表示載荷平衡維持值計(jì)算部執(zhí)行的處理的處理流程的例子的圖。
[0028]圖8是表示存儲(chǔ)在載荷平衡比例存儲(chǔ)部中的載荷平衡比例表的結(jié)構(gòu)的例子的圖。
[0029]圖9是表示載荷修正值計(jì)算部執(zhí)行的處理的處理流程的例子的圖。
[0030]圖10是表示存儲(chǔ)在載荷修正實(shí)績(jī)值存儲(chǔ)部中的載荷修正實(shí)績(jī)值表的結(jié)構(gòu)的例子的圖。
[0031]圖11是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式的串列式乳機(jī)控制裝置的結(jié)構(gòu)的例子的圖。
[0032]圖12是表示鋼種類似度計(jì)算部執(zhí)行的處理的處理流程的例子的圖。
[0033]圖13是表示存儲(chǔ)在類似度編號(hào)存儲(chǔ)部中的類似度編號(hào)表的結(jié)構(gòu)的例子的圖。
[0034]符號(hào)說(shuō)明
[0035]10、10a:串列式乳機(jī)控制裝置；11:控制指令設(shè)置部；12:乳制實(shí)績(jī)收集部；13:中間板厚計(jì)算部；14:載荷預(yù)測(cè)誤差計(jì)算部；15:載荷平衡維持值計(jì)算部；16:載荷修正值計(jì)算部；17:壓下位置控制部；18:乳輥速度控制部；21:壓下規(guī)程存儲(chǔ)部；22:速度模式存儲(chǔ)部；23:載荷平衡比例存儲(chǔ)部；24:載荷修正實(shí)績(jī)值存儲(chǔ)部；31:鋼種類似度計(jì)算部；32:分配系數(shù)計(jì)算部；35:類似度編號(hào)存儲(chǔ)部；40:上位計(jì)算機(jī)；50:控制對(duì)象；60:精乳機(jī)；61:乳制機(jī)架；62:工作乳輥；63:鋼板；64多用規(guī)；65:毛坯；211:壓下規(guī)程表；221:速度模式表；231:載荷平衡比例表；241:載荷修正實(shí)績(jī)值表；351:類似度編號(hào)表。
【具體實(shí)施方式】
[0036]以下，參照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。
[0037]圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的串列式乳機(jī)控制裝置10和控制對(duì)象50的結(jié)構(gòu)的例子的圖。如圖1所示，串列式乳機(jī)控制裝置10從該控制對(duì)象50取得表示各種狀態(tài)的信號(hào)，向控制對(duì)象50輸出各種控制信號(hào)。此外，在圖1中，與信號(hào)的種類、個(gè)數(shù)無(wú)關(guān)地，用一個(gè)箭頭表示將各模塊之間連接起來(lái)的信號(hào)。
[0038]首先，參照?qǐng)D1，說(shuō)明控制對(duì)象50的結(jié)構(gòu)。在本實(shí)施方式中，控制對(duì)象50是具備精乳機(jī)60的熱聯(lián)乳機(jī)。精乳機(jī)60由多個(gè)乳制機(jī)架61構(gòu)成，對(duì)通過(guò)之前工序的粗乳機(jī)(省略圖示)乳制后的例如厚度30mm左右的毛坯65進(jìn)行乳制，生產(chǎn)厚度薄的鋼板63。
[0039]在圖1的例子中連續(xù)配置7個(gè)乳制機(jī)架61來(lái)構(gòu)成精乳機(jī)60，一邊使鋼板63 (毛坯65)從左向右移動(dòng)一邊進(jìn)行乳制。具體地說(shuō)，通過(guò)各乳制機(jī)架的乳制而按順序地將鋼板63 (毛坯65)加工得薄，從乳制機(jī)架61 (F7)的輸出側(cè)作為1mm?15mm左右的鋼板63而輸出。
[0040]此外，在精乳機(jī)60中由各乳制機(jī)架61的工作乳輥62直接乳制毛坯65和鋼板63。此外，也有時(shí)用粗條、輸入條、移送條等名稱來(lái)稱呼毛坯65。另外，在本說(shuō)明書(shū)中，乳輥速度表示工作乳輥62的圓周速度。
[0041]進(jìn)而，在精乳機(jī)60的最終段的乳制機(jī)架61 (F7)的輸出側(cè)設(shè)置有測(cè)定鋼板63的板厚、板寬、溫度等的多用規(guī)(multigauge)64。另外，在圖1中省略了圖示，但實(shí)際上作為用于掌握毛坯65和鋼板63的狀態(tài)的檢測(cè)器，根據(jù)需要在各處配備有測(cè)量毛坯65、鋼板63的溫度的溫度計(jì)、測(cè)量鋼板63的平坦度的形狀儀、測(cè)定毛坯65的首尾端形狀圖像的料頭輪廓儀、檢測(cè)鋼板63的表面?zhèn)鄣谋砻骅Υ脙x等各種檢測(cè)器。
[0042]接著，說(shuō)明串列式乳機(jī)控制裝置10的結(jié)構(gòu)。如圖1所示，串列式乳機(jī)控制裝置10構(gòu)成為包括控制指令設(shè)置部11、乳制實(shí)績(jī)收集部12、中間板厚計(jì)算部13、載荷預(yù)測(cè)誤差計(jì)算部14、載荷平衡維持值計(jì)算部15、載荷修正值計(jì)算部16、壓下位置控制部17、乳輥速度控制部18、壓下規(guī)程存儲(chǔ)部21、速度模式存儲(chǔ)部22、載荷平衡比例存儲(chǔ)部23、載荷修正值存儲(chǔ)部24等。
[0043]控制指令設(shè)