JP2009113100A - 圧延機の板厚制御装置及び圧延機の板厚制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】連続圧延機におけるマスフローＡＧＣで、圧延機の加減速時など過渡的な状況で発生するマスフロー推定板厚の誤差を補正し、最終スタンド出側での板厚精度を確保する。
【解決手段】圧延機入側のロール速度と入側板厚、およびゲージメータ方式により計算された第１圧延機スタンド直下の出側板厚により、第１出側速度演算部４００で第１出側の板速度を求め、これと第２出側板速度、第１出側板厚から第２マスフロー板厚演算部６０１により、第２圧延機スタンドのマスフロー推定板厚を求める。第１圧延機スタンドのゲージメータ板厚を板厚検出器までの遅れ時間を考慮した移送処理後に、ＧＭ板厚補正演算部４０２により、第１出側の板厚検出器で測定した板厚実績と、ゲージメータ板厚とを比較し、ゲージメータ板厚の誤差を求める。第２マスフロー板厚補正演算部６０２により第２圧延機スタンドのマスフロー推定板厚を補正する。
【選択図】図２

Description

本発明は、圧延される板材の板厚を制御する連続圧延機の圧延制御装置及び圧延制御方法に関するものである。

近年、半導体レーザーを用いた速度計の発達にともない、圧延される板の速度を検出して圧延機直下の板厚推定値（マスフロー推定板厚）を求めて板厚制御を行うマスフローＡＧＣ（Automatic Gauge Control）が普及している。

連続圧延機においてマスフローＡＧＣを適用する場合、高価な板厚計と板速計を各スタンドに設置する必要があり、コストがかかる。そのため、板速計および板厚計を省略して、モデルや推定計算によってマスフロー板厚を推定する方法が提案されている。

例えば、圧延機入側の板速度、入側板厚、ゲージメータ板厚から１スタンド出側の板速度を計算することもできる。しかしながら、これらの方法では圧延機の加速時あるいは減速時などの過渡的な状況においてマスフロー推定板厚の誤差が発生し、板厚の精度を確保できないという問題が生じる。

このような問題を踏まえ、連続圧延機の出側に設置された板厚計と、最終スタンドの入側および出側に設けられた速度検出計を用いて、最後から２段目の圧延機直下の板厚計算値を補正し、板厚演算の精度を向上する板厚演算補正方法が提案されている（特許文献１参照）。これは、圧延機の出側の板厚計を用いて、前のスタンドの板厚演算を補正する技術である。
特開２００５−３４８９３号公報

しかしながら、後述する図１に記載の技術のように、第１スタンド出側板厚計２０２は、第１圧延機スタンド１０１から離れた位置に設置されるため、第２圧延機スタンド１０２のマスフロー板厚計算時には用いることができない。これは、第１圧延機スタンド１０１の直下の出側板厚を求めることができないためである。

そのため、ゲージメータ方式等、何らかの板厚計測モデルを用いて第１圧延機スタンド１０１直下の推定板厚を求め、後段の第２圧延機スタンドのマスフロー板厚計算時の第２圧延機スタンドの入側板速度としてマスフロー板厚計算をすることが行われている。

この板厚計測モデルは、圧延機スタンドの荷重Δｐと、ロールギャップＳとを用いて板厚計測を行うものである。
その場合、第１圧延機スタンドの推定板厚演算時の誤差が、後段の第２圧延機スタンド以降のマスフロー板厚推定誤差となって残ってしまうという課題が発生する。

そこで、本発明は、板厚計と板速度計の設置台数を最小限に抑えながら、精度の高いマスフローＡＧＣを実現するため、出側板速推定に誤差が存在する場合でもマスフロー板厚推定誤差が連続圧延機の後段スタンドのマスフロー板厚推定値に影響することを防止することを目的とするものである。

上記目的を達成するために、本発明の圧延機スタンドの板厚制御装置は、第１圧延機スタンド、第２圧延機スタンド及び第３圧延機スタンド以上の最終（第ｎ：ｎ≧３）圧延機スタンドを有する、連続して板材の圧延処理を行う連続圧延機スタンドの板厚を制御する板厚制御装置であって、第１圧延機スタンド入側のロールに設置された第１の板速度検出器と、第１圧延機スタンドの入側に設置された第１の板厚検出器と、第１圧延機スタンドの出側に設置された第２の板厚検出器と、最終圧延機スタンドの出側に設置された第３の板厚検出器と、第２圧延機スタンドから最終（第ｎ）圧延機スタンドまでのすべての圧延機スタンドの出側に設置された第２から第ｎの複数の板速度検出器と、を備え、第１の板速度検出器で検出された第１圧延機スタンド入側のロール速度から求めた板速度と、第１の板厚検出器で検出された第１圧延機スタンドの入側板厚、及びゲージメータ方式により測定された第１圧延機スタンド直下の出側板厚に基づいて、第１圧延機スタンド出側の板速度を求め、この求められた第１の圧延機スタンドの出側板速度と、第２の板速度検出器により測定した第２の圧延機スタンドの出側の板速度と、第２の板厚検出器により測定した第１圧延機スタンド出側板厚とから、第３から第ｎ圧延機スタンドのマスフロー推定板厚を求めることを特徴としている。

また、本発明の好ましい形態は、上記圧延機スタンドの板厚制御装置において、最終（第ｎ）圧延機スタンドのマスフロー推定板厚を求めるに当たり、ゲージメータ方式により測定した第１圧延機スタンド直下の板厚のマスフロー推定板厚のデータを、第１圧延機スタンド直下から第２圧延機スタンド出側の第２板速度検出器までの、板材の移送のための遅れ時間を考慮して、第２圧延機スタンドのマスフロー推定板厚のデータの移送処理を行い、更に、移送処理を行った第２圧延機スタンド直下のマスフロー推定板厚に基づいて、ゲージメータ方式により計算された第３圧延機スタンド以上の最終（第ｎ）圧延機スタンドのマスフロー推定板厚を求めることを特徴とする。

更に、本発明の好ましい形態は、ゲージメータ方式により計算された第１圧延機スタンド直下の板厚の誤差に基づいて、第２圧延機スタンドのマスフロー推定板厚の補正分を求め、この補正分により、第２圧延機スタンドのマスフロー推定板厚を補正するとともに、この補正された第２圧延機スタンドのマスフロー推定板厚より、第３から最終（第ｎ）圧延機スタンドのマスフロー推定板厚を求めることを特徴としている。

本発明の圧延機スタンドの板厚制御方法は、第１圧延機スタンド、第２圧延機スタンドおよび第３圧延機スタンド以上の最終（第ｎ：ｎ≧３）圧延機スタンドを有する連続して板材の圧延処理を行う連続圧延機スタンドの板厚を制御する板厚制御方法であって、第１圧延機スタンド入側のロール速度から、板材を搬送する板速度を求めるステップと、第１圧延機スタンドの入側における上記板材の第１の板厚を検出するステップと、第１圧延機スタンドの出側の、板材の第２の板厚を検出するステップと、第１圧延機スタンドの入側の第１の板厚と、第１圧延機スタンド入側の板速度とから、第１圧延機スタンドの出側の板速度を計算するステップと、第１圧延機スタンド直下の板厚を、ゲージメータ方式によってゲージメータ板厚を検出するステップと、この検出されたゲージメータ板厚を、検出された第１圧延機スタンドの出側の板厚に基づいて補正演算を行うことにより、第１圧延機スタンドのマスフロー板厚を求めるステップと、その後、同様な手順により、第２圧延機スタンド、第３圧延機スタンド以上の最終段（第ｎ）圧延機スタンドのマスフロー板厚を求めることを特徴としている。

本発明の圧延スタンドの板厚制御装置及びその制御方法によれば、複数の圧延機スタンドを備える連続圧延機スタンドにおいて、入側板厚計および出側板厚計、入側板速検出手段を有する圧延機スタンド出側の板速を、ゲージメータ方式を用いて推定して後段の圧延機スタンドのマスフロー板厚演算を行い、出側板厚計で出側板厚を実測しその結果にもとづき後段スタンドのマスフロー板厚を修正する様にしている。これにより、後段の圧延機スタンドの更に後段の圧延機スタンドへのマスフロー板厚推定誤差の伝播を防止し、高精度な板厚制御を実現することができる。

また、高価な板速度計の設置台数を減らすことが可能である。また各段の圧延機スタンドの出側に設けた板厚計測器の故障が発生した際にも、計算により、マスフロー板厚を求めることができるので、簡単な処理で、既に操業している設備にも容易に適用可能である。

本発明によれば、最初の段の圧延機スタンドの出側の速度を計算により求め、この計算値を用いて次段の圧延機スタンドのマスフロー板厚演算を行っている。このため、最初の段の圧延機スタンド出側に板速計が無い場合でも、次の段の圧延機スタンド出側の板厚精度と及びマスフロー推定板厚精度の計算を向上させることができ、最終スタンド出側での板厚精度を向上させることができるという効果を奏する。

また、ゲージメータによる板厚演算時の誤差を補正して、補正後の板厚を用いて順次次の段以降の圧延機スタンドのマスフロー演算を行うようにしている。したがって、次段の圧延機スタンド以降の圧延機スタンドでのマスフロー推定板厚の精度が向上し、次段の圧延機スタンド出側から最終圧延機スタンド入側までのスタンド間に板厚計を設置する必要が無くなり、コストを削減することできる。

また、全圧延機スタンドに板速計及び板厚計が設置されている設備については、次の段の圧延機スタンド以降の板速計又は板厚計が故障した場合にも、マスフローＡＧＣを適用することが可能となる。

まず、本発明の実施の形態を説明する前に、本発明の前提となる技術について、図１に基づいて概略的に説明をする。

図１は、本発明の前提となる圧延機スタンドの圧延制御装置及び制御方法を説明するための図である。
図１は、圧延機スタンドの入側の板速度、入側の板厚、ゲージメータ板厚から圧延機スタンドの出側の板速度を計算する例を示している。すなわち、第１圧延機スタンドの出側速度演算装置７１０において、圧延機入側板厚Ｈ_１、入側板速度Ｖ_１ｅ及び出側板厚ｈ_１が検出可能であれば、Ｖ_１ｏ＝（Ｈ_１／ｈ_１）・Ｖ_１ｅのマスフロー式から、出側速度Ｖ_１ｏを求めることができる。

ここで、圧延機入側板厚Ｈ_１は、第１圧延機スタンドの入側板厚計２０１により求められる。また、出側板厚ｈ_１は、第１圧延機スタンドの出側板厚計２０２により求められる。入側速度Ｖ_１ｅは、図示しない入側ロール速度計により求められる。

以下、図１に示す圧延制御装置及び制御方法について、その概略動作を説明する。
まず、第１圧延機スタンド１０１直下の板厚ｈ_１ＧＭを、例えばゲージメータ方式の板厚計により求める。そして、第１出側板速度推定値装置７１５において、この板厚ｈ_１ＧＭと入側板速度Ｖ_１ｅと、入側板厚Ｈ_１と、出側板厚ｈ_ｉとから、式（Ｈ_１／ｈ_１ＧＭ）・Ｖ_１ｅにより出側板速度を推定して第１圧延機スタンド１０１のＶ_１ｏＧＭを求める。

そして、第２圧延機スタンド１０１のマスフロー板厚ｈ_２ｍｆを第２マスフロー板厚演算器７１１にて演算する。第２圧延機スタンド１０１のマスフロー板厚ｈ_２ｍｆは、（Ｖ_１ｏＧＭ／Ｖ_２ｏ）・Ｈ_２により求められる。ここで、Ｖ_２ｏ、Ｈ_２は、それぞれ第２圧延機スタンド１０２の出側の板速度と入側の板厚を表わしている。

ここで、上述したように、第２出側速度演算装置７１０において、第１圧延機スタンド出側板厚計２０２で検出した実板厚ｈ_１を用いて、圧延機入側板厚Ｈ_１、入側板速度Ｖ_１ｅより、第１圧延機スタンド出側板速実測値Ｖ_１ｏが式（Ｈ_１／ｈ_１）・Ｖ_１ｅにより求められている。

この出側板速実測値Ｖ_１ｏと、出側板速度推定値Ｖ_１ｏＧＭとの誤差から、出側板速推定誤差補正器７２０にて、第２圧延機スタンドのマスフロー板厚の推定誤差を求め、マスフロー板厚移送器７２１中にある第２圧延機スタンドのマスフロー板厚を補正する。

すなわち、マスフロー板厚移送器７２１において、第２圧延機スタンドのマスフロー板厚を、板材が第３圧延機スタンド位置に移送されたとして、補正後の第３圧延機スタンドのマスフロー板厚を求めるようにしている。第３圧延機スタンドマスフロー板厚ｈ_３ｍｆは、第２圧延機スタンド１０２のマスフロー板厚ｈ_２ｍｆに基づいて、式Ｖ_３ｅ／Ｖ_３ｏ・ｈ_２ｍｆにより求められる。ただし、Ｖ_３ｅ、Ｖ_３ｏは、それぞれ第３スタンドの入側と出側の板速度である。
これにより、第３圧延機スタンド１０３以降においては、第１圧延機スタンド出側板速度を用いた正確なマスフロー板厚での制御が可能となる。

以上説明した本発明の前提となる圧延機スタンドの板厚制御装置及び方法を踏まえ、以下、本発明の一実施の形態を、図２〜５に基づいて説明する。
図２は、本実施の形態例の３圧延機スタンドの連続圧延機の構成例を示している。

ここでは、連続圧延機における任意の圧延機スタンドを第１圧延機スタンド１０１から第３圧延機スタンド１０３までとしているが、この段数は３つに限らず、第１圧延機スタンドから第ｎ（ｎ≧３）圧延機スタンドまで拡張できる。
そして、第３圧延機スタンド１０３以降の圧延機スタンドの入側及び出側に板速計を設置し、第１圧延機スタンド１０１の入側及び出側には板速計を設置しない。

板厚計は第１圧延機スタンド１０１の入側と出側、及び最終スタンドの出側の合計３台のみを設置するだけでよい。これは、連続圧延機としては必要最小限の台数である。

以下、本発明の圧延機スタンドの板厚制御装置の動作を説明する。
まず、第１圧延機スタンド１０１のギャップ（圧下位置）及び圧延荷重から数１式を用いて、ゲージメータ板厚演算部４０１にて第１圧延機スタンド１０１直下のゲージメータ板厚を計算する。

次に、移送処理装置（Ｂ→Ｃ）５０１により、第１圧延機スタンド１０１の直下から第１圧延機スタンド出側に設けた板厚計２０２までの遅れ時間を考慮した板圧データの移送処理を行い、第１圧延機スタンド出側の板厚計２０２直下のゲージメータ板厚を求める。この移送処理は、第１圧延機スタンド１０１の直下（図のＢ点）から第１の板厚計２０２の位置（図のＣ点）までの板材の移送にともなう遅延時間を考慮して、第２板厚計で計測した板厚から第１スタンド直下の板厚に補正する処理である。

次に、ＧＭ（ゲージメータ）板厚補正演算部４０２において、第１圧延機スタンド１０１直下のゲージメータ板厚と板厚計２０２で測定した板厚の実測値を比較し、数２式に示すようにゲージメータ板厚の補正項εを求める。この数２式において、ｈ_ｘ１は第２板厚計２０２で計測した板厚実測値であり、ｈ_{ＧＭ（Ｔｒａｃｋｉｎｇ）}は、移送処理装置５０１でゲージメータ板厚を移送処理した値である。また、Ｃ_１は積分時定数であり、圧延速度あるいは、移送遅れ時間に応じて変更される変数であっても良い。
また、ＧＭ板厚補正演算部４０２は、移送処理装置５０１で移送処理したゲージメータ板厚と、板厚実測値の差の一次遅れであっても良い。

次に、ゲージメータ板厚演算部４０１において、ＧＭ板厚補正演算部４０２で求めたゲージメータ板厚の補正項εを、ゲージメータ板厚に加算し、補正されたゲージメータ板厚ｈ_ＧＭ１を求める。また、移送処理装置（Ａ→Ｂ）５００において、第１圧延機スタンド入側の板厚計２０１で入側板厚の実測値を求め、第１圧延機スタンド入側板厚計２０１から第１圧延機スタンドまでの遅れ時間を考慮した移送処理を行い、第１圧延機スタンド１０１直下の入側板厚を求める。この移送処理装置（Ａ→Ｂ）５００における移送処理も、移送処理装置（Ｂ→Ｃ）５０１と同様に、図のＡ点からＢ点までの板材の移送時間を考慮して、板厚計２０１による実測値を補正する処理である。

次に、入側速度検出装置３００により第１圧延機スタンド１０１入側の板速度Ｖ_１ｅを求める。入側の板速度Ｖ_１ｅはブライドルロールやピンチロールと呼ばれる、被圧延材に接触したロールの周速から求めることができる。

ここで、本実施の形態では、第１圧延機スタンド１０１出側の板速度Ｖ_１ｄは、前述により求められた、第１圧延機スタンド入側の板速度Ｖ_１ｅ、第１圧延機スタンド１０１直下の入側板厚Ｈ_{１ｅ（Ｔｒａｃｋｉｎｇ）}、第１圧延機スタンド１０１出側の板厚計２０２で補正されたゲージメータ板厚ｈ_ＧＭ１から、第１出側速度演算部４００によって数３式から求めることができる。

次に、移送処理装置（Ｃ→Ｄ）５０２において、第１圧延機スタンド出側の板厚計２０２の板厚実測値に対して、第１圧延機スタンド出側の板厚計２０２から第２圧延機スタンド１０２までの遅れ時間を考慮した移送処理を施して、第２圧延機スタンド１０２直下の入側板厚ｈ_{１ｄ（Ｔｒａｃｋｉｎｇ）}を求める。

次に、第２マスフロー板厚演算部６０１において、上記第２圧延機スタンド１０２入側板厚ｈ_{１ｄ（Ｔｒａｃｋｉｎｇ）}と数２式にて求めた第１圧延機スタンド出側の板速Ｖ_１ｄ、第２圧延機スタンド出側の板速計３０２で測定した第２圧延機スタンド出側の板速Ｖ_２ｄを用いて、第２圧延機スタンド１０２出側のマスフロー推定板厚ｈ_ｍｆ２を求める。

しかしながら、このマスフロー推定板厚ｈ_ｍｆ２は、第１圧延機スタンド１０１のゲージメータ板厚の誤差Δεの成分を含んでいる。
この第１圧延機スタンド１０１のゲージメータ板厚の誤差Δεは、第１圧延機スタンド１０１で圧延した被圧延部が、第１圧延機スタンド出側の板厚計２０２の直下に到達したところで、ゲージメータ板厚と第１圧延機スタンド出側の板厚計２０２の板厚の実測値ｈ_ｘ１と比較することによって計算することができる。

このとき、第１圧延機スタンド１０２の被圧延部が第２圧延機スタンド１０２から距離Ｌ_２のところにあるとすると、この距離Ｌ_２は第１圧延機スタンド１０１から第１圧延機スタンド出側板厚計２０２までの距離Ｌ_１及び、第１圧延機スタンド１０１出側の板速度Ｖ_１ｄ、第２圧延機スタンド出側の板速度Ｖ_２ｄから、数４式のように求めることができる。

次に、移送処理装置（Ｄ→Ｅ）５０３において、第２圧延機スタンド１０２のマスフロー推定板厚を、距離Ｌ_２の遅れ時間を考慮した移送処理を行い、第２圧延機スタンド１０２から距離Ｌ_２のポイントＥでのマスフロー推定板厚ｈ_{ｍｆ２（Ｔｒａｃｋｉｎｇ）}を求める。そして、第２マスフロー板厚補正演算部６０２において、数５式に基づいて補正後のマスフロー推定板厚ｈ_ｍｆ２ｃを求める。

次に、移送処理装置（Ｅ→Ｆ）５０４によって、補正後の第２圧延機スタンド１０２のマスフロー推定板厚を、第２出側板速計３０２の位置（Ｅ点）から第３圧延機スタンド１０３直下（Ｆ点）までの遅れ時間を考慮した移送処理を行い、第３圧延機スタンド１０３直下での第３圧延機スタンド入側における誤差分が補正された正確なマスフロー推定板厚ｈ_{ｍｆ２ｃ（Ｔｒａｃｋｉｎｇ）}を求めることができる。したがって、第３圧延機スタンド１０３より後段のスタンドでは、補正された正確なマスフロー推定板厚を求めることが可能となる。

図３は、本発明を５つの圧延機スタンドを有する連続圧延機スタンドに適用した実施の形態の例である。
本実施の形態例では、第１圧延機スタンド１０１の入側に板厚計２００、出側に板厚計２０１を設置している。そして、第５（最終）圧延機スタンド出側に板厚計２０５を設置し、合計３台の板厚計を設置している。

板速計は第２圧延機スタンドから第５圧延機スタンドの各圧延機スタンド出側に、設置される。すなわち、第２圧延機スタンド１０２の出側には、板速計３０２が設置され、同様に、第３から第５圧延機スタンド１０３〜１０５の出側には、それぞれ板速計３０３〜３０５が設置されている。

入側速度検出装置３００によって、第１圧延機スタンド１０１入側のロール速度が検出される。そして、この検出された速度が、第１圧延機スタンド１０１入側の被圧延材１の速度とされる。また、第１入側板厚計２００によって、第１圧延機スタンド１０１入側の板厚が測定される。そして、移送処理装置（Ａ→Ｂ）５００において、この入側速度に応じて第１入側板厚計２００（Ａ点）から第１圧延機スタンド１０１（Ｂ点）まで、板厚データの移送処理が行われ、第１圧延機スタンド１０１直下の入側板厚Ｈ_{１ｅ（Ｔｒａｃｋｉｎｇ）}が求められる。

また、第１圧延機スタンド１０１では、第１圧延機スタンドの荷重ＰとロールギャップＳからゲージメータ板厚ｈ_ＧＭ１が求められる。そして、移送処理装置（Ｂ→Ｃ）５０１において、第１圧延機スタンド１０１出側の被圧延材速度に応じて、第１圧延機スタンド１０１（Ｂ点）から第１圧延機スタンド出側板厚計２０１（Ｃ点）まで、上記ゲージメータ板厚ｈ_ＧＭ１の移送処理が行われる。

ＧＭ（ゲージメータ）板厚補正演算部４０２は、移送処理を行ったゲージメータ板厚ｈ_{ＧＭ１（Ｔｒａｃｋｉｎｇ）}と第１圧延機スタンドの出側板厚計２０１で計測した出側板厚の実測値とを比較し、その差を積分する（または一次遅れを施す）。これにより、ゲージメータ板厚の誤差εが求められる。そして、ゲージメータ板厚演算部４０１において、この求めた誤差εに基づいて第１圧延機スタンド１０１のゲージメータ板厚を補正するようにする。

次に、第１出側速度演算部４００において、補正されたゲージメータ板厚ｈ_ＧＭ１と第１圧延機スタンド１０１直下の第１圧延機スタンド入側板厚Ｈ_{１ｅ（Ｔｒａｃｋｉｎｇ）}、及び入側速度実績Ｖ_１ｅから、第１圧延機スタンド出側の板速度Ｖ_１ｄが求められる。

ここで、ＧＭ板厚補正演算部４０２によるゲージメータ板厚の補正には、第１圧延機スタンド１０１から第１出側板厚計２０１の移送時間に起因する遅れ時間と、補正演算装置の積分時定数、または一次遅れに起因する遅れ時間が生じる。

したがって、加速、減速時や、非圧延材の板幅変更、表面品質の変動、硬度むら、ワークロールや中間ロールの横方向シフトに伴う摩擦変動など、過渡的な状態において、ゲージメータ板厚に誤差Δεが発生する。

上述したように、ゲージメータ板厚から求めた第１圧延機スタンド１０１の出側の板速度の計算値Ｖ_１ｄは、ゲージメータ板厚の誤差Δεを含んでいる。ゲージメータ板厚の誤差Δεが発生することによって、第１圧延機スタンド１０１の出側板厚計２０１の計算値Ｖ_１ｄは、実際の板速度のｈ_ｘ１／（ｈ_ｘ１＋Δε）倍となる。

したがって、実際のマスフロー板厚ｈ_ｍｆ２ｃは、第．２マスフロー板厚演算部６０１により求めた第２圧延機スタンド１０２のマスフロー板厚ｈ_ｍｆ２に、第２マスフロー板厚補正演算部６０２により求めた（ｈ_ｘ１＋Δε）／ｈ_ｘ１を乗算することにより求めることができる。

ここで、第１圧延機スタンド１０１から第１出側板厚計２０１までの距離をＬ_１（ｍ）とし、第１圧延機スタンド１０１で圧延した被圧延部１が第１出側板厚計２０１に到達するまでに、第２圧延機スタンド１０２で圧延した被圧延材１がＬ_２（ｍ）だけ進むとすると、第１圧延機スタンド出側の速度と第２圧延機スタンド出側の速度から、Ｌ_２は、Ｌ_２＝Ｌ_１×Ｖ_２ｄ／Ｖ_１ｄとして求めることができる。

したがって、移送処理装置（Ｄ→Ｅ）５０３において、第２圧延機スタンド１０２からＬ_２（ｍ）だけ移送処理を施した、第２圧延機スタンド１０２のマスフロー推定板厚ｈ_{ｍｆ２（Ｔｒａｃｋｉｎｇ）}に、第２マスフロー板厚補正演算部６０２により（ｈ_ｘ１＋Δε）／ｈ_ｘ１を乗算することで、正確なマスフロー板厚ｈ_ｍｆ２ｃを求めることができる。

そして、移送処理装置（Ｅ→Ｆ）５０４において、補正したマスフロー板厚ｈ_ｍｆ２ｃを第２圧延機スタンド１０２からＬ_２（ｍ）の位置（Ｅ点）から第３圧延機スタンド１０３（Ｆ点）までの遅れ時間を考慮した移送処理を行い、第３圧延機スタンドの入側板厚を求める。また、第２出側板速計３０２により計測した第２圧延機スタンドの出側板速度と第３出側板速計３０３により計測した第３圧延機スタンド出側板速度から、第３マスフロー板厚演算部６０３により、第３スタンドマスフロー推定板厚ｈ_ｍｆ３ｃを正確に求めることができる。

このようにして求められた第３圧延機スタンドマスフロー推定板厚ｈ_ｍｆ３ｃは、移送処理装置（Ｆ→Ｇ）５０５において、第３圧延機スタンド１０３から第４圧延機スタンド１０４までの遅れ時間を考慮した移送処理が行われ、第４圧延機スタンド１０４の入側板厚が求められる。そして、第４マスフロー板厚演算部６０４において、第３出側板速計３０３により計測した第３圧延機スタンド１０３の出側板速度と、第４出側板速計３０４により計測した第４圧延機スタンド１０４の出側板速度から、第４圧延機スタンド１０４のマスフロー推定板厚_ｍｆ４ｃが求められる。

この第４圧延機スタンド１０４のマスフロー推定板厚_ｍｆ４ｃは、移送処理装置（Ｇ→Ｈ）５０６において、第４圧延機スタンド１０４から第５圧延機スタンド１０５までの遅れ時間を考慮して第５圧延機スタンド１０５までの移送処理が行われ、第５圧延機スタンド１０５の入側板厚が求められる。そして、第５マスフロー板厚演算部６０５において、第４出側板速計３０４により計測した第４圧延機４スタンド１０４の出側板速度と、第５出側板速計３０５により計測した第５圧延機スタンド出側板速度から、第５圧延機スタンド１０５のマスフロー推定板厚ｈ_ｍｆ５ｃが求められる。

更に、第５圧延機スタンド１０５のマスフロー推定板厚ｈ_ｍｆ５ｃは、移送処理装置（Ｈ→Ｉ）５０７において、第５圧延機スタンド１０５（Ｈ点）から第５出側板厚計２０５までの遅れ時間を考慮した移送処理が行われる。そして、第５マスフロー板厚補正演算部６０６において、第５出側板厚計２０５により計測した出側板厚の実測値と比較され、第５スタンドマスフロー板厚の補正値ηが求められる。

この第５圧延機スタンド１０５のマスフロー板厚ｈ_ｍｆ５ｃは、第５マスフロー板厚演算部６０５において、上記第５マスフロー板厚補正演算部６０６で求めた補正値ηにより補正される。このため、第１圧延機スタンド１０１の入側板厚計２００と出側板厚計２０１及び第５圧延機スタンド１０５の出側板厚計２０５の３つの板厚計と、第２圧延機スタンド１０２から第５圧延機スタンド１０５までの出側に設置された４つの板速計３０２，３０３，３０４，３０５を配置することによって、被圧延材１の移送に伴う誤差に起因する最終段（第５）圧延機スタンド１０５のマスフロー推定板厚の誤差は補正される。

次に、図４から、図５に示すフローチャートに基づいて、本実施形態例の動作をさらに詳しく説明する。
図４は、３圧延機スタンドの連続圧延機の動作を示すフローチャートである。
図４において、まず、３圧延機スタンドの連続圧延機では、第１段入側板速度検出が行われる（ステップＳ１）。具体的には、第１段入側速度は、入側ロール速度計により求められる。

次に、第１段入側板厚検出が行われる（ステップＳ２）。具体的には、第１段入側板厚検出は、第１圧延機スタンドの入側板厚計２０１により求められる。
ステップＳ２で検出された第１段入側板厚は、移送処理装置（Ａ→Ｂ）５００において移送処理が行われる（ステップＳ３）。

そして、ゲージメータ板厚演算が行われる（ステップＳ４）。具体的には、第１圧延機スタンドのギャップ（圧下位置）及び圧延荷重から、ゲージメータ板厚演算部４０１にて第１圧延機スタンド１０１直下のゲージメータ板厚が計算される。
ステップＳ４で計算されたゲージメータ板厚は、移送処理装置（Ｂ→Ｃ）５０１により、移送処理が行われる（ステップＳ５）。

第１圧延機スタンド出側の板厚計で第１段出側の板厚が測定される（ステップＳ６）。
ここで、ステップＳ４で計算されたゲージメータ板厚の補正演算が行われる（ステップＳ７）。具体的には、ＧＭ（ゲージメータ）板厚補正演算部４０２において、ゲージメータ板厚の補正項が求められ、ゲージメータ板厚演算部４０１において、ＧＭ板厚補正演算部４０２で求めたゲージメータ板厚の補正項が、ゲージメータ板厚に加算され、補正されたゲージメータ板厚が求められる。

そして、第１段出側速度演算が行われる（ステップＳ８）。具体的には、入側速度検出装置３００により第１圧延機スタンド入側の板速度が求められる。第１圧延機スタンド出側の板速度は、ステップＳ１で検出された第１段入側板速度、ステップＳ３で移送処理された第１段入側板厚、ステップＳ７で補正されたゲージメータ板厚から、第１出側速度演算部４００によって求めることができる。

次に、ステップＳ６で測定された第１段出側の板厚が移送処理装置（Ｃ→Ｄ）５０２により、移送処理が行われる（ステップＳ９）。
第２圧延機スタンド出側の板速計で第２測定した出側の板速度が検出される（ステップＳ１０）。

そして、第２段マスフロー板厚演算が行われる（ステップＳ１１）。具体的には、第２マスフロー板厚演算部６０１において、ステップＳ９で移送処理された第１段出側の板厚とステップＳ８で求めた第１段出側板速度、ステップＳ１０で測定した第２段出側板速度を用いて、第２段マスフロー推定板厚が求められる。

ステップＳ１１で演算された第２段マスフロー板厚は、移送処理装置（Ｄ→Ｅ）５０３により、移送処理が行われる（ステップＳ１２）。
そして、第２マスフロー板厚補正演算が行われる（ステップＳ１３）。具体的には、第２マスフロー板厚補正演算部６０２において、ステップＳ１２で移送処理された第２段マスフロー板厚が、ステップＳ７で求めた補正項を用いて補正されて、補正後のマスフロー推定板厚が求められる。

次に、ステップＳ１３で演算された補正後の第２段マスフロー板厚は、移送処理装置（Ｅ→Ｆ）５０４により、移送処理が行われる（ステップＳ１４）。
第３段圧延機スタンド出側の板速計で測定した第３段出側板速度が検出される（ステップＳ１５）。

そして、第３段マスフロー板厚補正演算が行われる（ステップＳ１６）。具体的には、第３マスフロー板厚補正演算部６０３において、ステップＳ１４で移送処理された補正後の第２段マスフロー板厚を用いて、第３段マスフロー推定板厚が求められる。

以上の説明は、３圧延機スタンドの場合の動作であるが、これに限らず、Ｋ（＞３）段の圧延機スタンドの場合に適用することができる。
以下に、Ｋ（＞３）段の圧延機スタンドの動作について説明する。
図５は、Ｋ（＞３）段の圧延機スタンドの動作を示すフローチャートである。図５は、図４の動作の続きの動作である。

図５において、次段が３段以上あるか否か判定される（ステップＳ２１）。次に該当スタンドＫ段の出側の速度計が使用不能か判定する（ステップＳ２２）。該当スタンドＫ段の出側板厚計が使用可能か判定する（ステップＳ２３）。
次段が３段以上、Ｋ段出側速度計使用不可能かつＫ段出側板厚計が使用可能な場合に、Ｋ＋１段出側のマスフロー板厚の補正を行う。

先ず、Ｋ段ゲージメータ板厚を演算し、Ｋ段ゲージメータ板厚、Ｋ段入側速度、Ｋ段入側板厚から、Ｋ段出側板速度を演算し、Ｋ＋１段出側マスフロー板厚を演算する（ステップＳ２４）。

Ｋ段ゲージメータ板厚をＫ段出側板厚計まで移送処理（ステップＳ２５）を行い、Ｋ段出側板厚計にて、Ｋ段出側板厚を検出する（ステップＳ２６）。

Ｋ段出側板厚と移送処理したＫ段ゲージメータ板厚を比較し、Ｋ＋１段出側マスフロー板厚の補正演算を行う。
次段が３段未満の場合、Ｋ段出側速度計が使用できる場合、Ｋ段出側板厚計が無いまたは使用不可の場合には、処理を終了する。

このように、本発明の実施形態例では、第３圧延機スタンド１０３で正確なマスフロー推定板厚を求めることができるため、それに続き第４から最終圧延機スタンドまで、正確なマスフロー板厚を求めることが可能となる。
そして、マスフロー推定板厚の測定精度が向上するため、板厚制御の精度を高めることができる。結果として、最終圧延機スタンド出側での板厚精度が向上する。

この実施の形態例では、第１圧延機スタンド１０１のゲージメータ板厚の誤差を計算して、第３圧延機スタンド１０３のマスフロー推定板厚を補正しているが、第１圧延機スタンド１０１に限らず、第２圧延機スタンド１０２以降の任意の圧延機スタンドでゲージメータ板厚を演算し、当該圧延機スタンドの２段後ろの圧延機スタンドでマスフロー推定板厚の補正を行って、板厚精度を向上させることも可能である。本発明の板厚制御装置及びその制御方法は、３つ以上の圧延機スタンドを有する圧延機システムに適用可能である。

図６は、本発明の実施の形態による板厚補正有りの場合と板厚補正無しの場合でのマスフロー推定板厚を比較したものである。図６Ａは補正有り、図６Ｂは補正無しの場合を示している。実線がマスフロー推定板厚偏差６１１，６１３であり、破線が板厚計により測定した板厚偏差の実測値（実績）６１０，６１２である。

図６Ｂに示す板厚補正無しの場合には、マスフロー推定板厚偏差６１１と板厚偏差実績６１０との差が大きく、マスフロー推定板厚偏差６１１と板厚偏差実績６１０との差が５μｍ以上になっている。

図６Ａに示す板厚補正有りの場合には、マスフロー推定板厚偏差６１３と板厚偏差実績６１２との誤差が３μｍ以内となっており、マスフロー推定板厚偏差６１３が、板厚偏差実績６１２とほぼ合致している。

本発明は、３つ以上の圧延機スタンドを用いた連続圧延機に適用可能であるが、上述した本実施の形態例に限らず、本発明の要旨を逸脱しない限り、適宜変更しうることは言うまでもない。

本発明の前提となる圧延機スタンドの圧延制御装置及び制御方法を説明するための図である。 本発明の一実施の形態による３圧延機スタンドの連続圧延機の構成例を示す図である。 ５圧延機スタンドの連続圧延機スタンドの実施の形態例を示す図である。 ３圧延機スタンドの動作を示すフローチャートである。 Ｋ（＞３）段の圧延機スタンドの動作を示すフローチャートである。 マスフロー板厚補正の有無によるマスフロー推定板厚の比較を示し、図６Ａは補正有り、図６Ｂは補正無しである。

符号の説明

１０１…第１圧延機スタンド、１０２…第２圧延機スタンド、１０３…第３圧延機スタンド、２０１…第１入側板厚計、２０２…第１出側板厚計、３０２…第２出側板速計、３０３…第３出側板速計、３００…入側速度検出装置、４００…第１出側速度演算部、４０１…ゲージメータ板厚演算部、４０２…ＧＭ板厚補正演算部、５００…移送処理部（Ａ→Ｂ）、５０１…移送処理部（Ｂ→Ｃ）、５０２…移送処理部（Ｃ→Ｄ）、５０３…移送処理部（Ｄ→Ｅ）、５０４…移送処理部（Ｅ→Ｆ）、６０１…第２マスフロー板厚演算部、６０２…第２マスフロー板厚補正演算部、６０３…第３マスフロー板厚演算部

Claims (6)

1. 第１圧延機スタンド、第２圧延機スタンド及び第３圧延機スタンド以上の最終（第ｎ：ｎ≧３）圧延機スタンドを有する、連続して板材の圧延処理を行う連続圧延機スタンドの板厚を制御する板厚制御装置であって、
   前記第１圧延機スタンド入側に設置された第１の板速度検出器と、
   前記第１圧延機スタンドの入側に設置された第１の板厚検出器と、
   前記第１圧延機スタンドの出側に設置された第２の板厚検出器と、
   前記最終圧延機スタンドの出側に設置された第３の板厚検出器と、
   前記第２圧延機スタンドから前記最終（第ｎ）圧延機スタンドまでのすべての圧延機スタンドの出側に設置された第２から第ｎの複数の板速度検出器と、
   を備え、
   前記第１の板速度検出器で検出された前記第１圧延機スタンド入側の板速度検出器から求めた板速度と、前記第１の板厚検出器で検出された第１圧延機スタンドの入側板厚、及びゲージメータ方式により測定された前記第１圧延機スタンド直下の出側板厚に基づいて、前記第１圧延機スタンド出側の板速度を求め、
   前記求められた前記第１の圧延機スタンドの出側板速度と、前記第２の板速度検出器により測定した前記第２の圧延機スタンドの出側の板速度と、前記第２の板厚検出器により測定した前記第１圧延機スタンド出側板厚とから、前記第３から前記第ｎ圧延機スタンドのマスフロー推定板厚を求める
   ことを特徴とする圧延機スタンドの板厚制御装置。
2. 請求項１に記載の圧延機スタンドの板厚制御装置において、
   前記最終（第ｎ）圧延機スタンドのマスフロー推定板厚を求めるに当たり、
   ゲージメータ方式により測定した前記第１圧延機スタンド直下の板厚のマスフロー推定板厚のデータを、前記第１圧延機スタンド直下から前記第２圧延機スタンド出側の前記第２板速度検出器までの前記板材の移送のための遅れ時間を考慮して、前記第２圧延機スタンドのマスフロー推定板厚のデータの移送処理を行い、
   前記移送処理を行った第２圧延機スタンド直下のマスフロー推定板厚に基づいて、前記ゲージメータ方式により計算された前記第３圧延機スタンド以上の最終（第ｎ）圧延機スタンドのマスフロー推定板厚を求める
   ことを特徴とする圧延機の板厚制御装置。
3. 請求項２に記載の圧延機スタンドの板厚制御装置において、
   前記ゲージメータ方式により計算された前記第１圧延機スタンド直下の板厚の誤差に基づいて、前記第２圧延機スタンドのマスフロー推定板厚の補正分を求め、
   前記補正分により、前記第２圧延機スタンドのマスフロー推定板厚を補正するとともに、前記補正された前記第２圧延機スタンドのマスフロー推定板厚より、前記第３から最終（第ｎ）圧延機スタンドのマスフロー推定板厚を求める
   ことを特徴とする圧延機の板厚制御装置。
4. 第１圧延機スタンド、第２圧延機スタンドおよび第３圧延機スタンド以上の最終（第ｎ：ｎ≧３）圧延機スタンドを有する連続して板材の圧延処理を行う連続圧延機スタンドの板厚を制御する板厚制御方法において、
   前記第１圧延機スタンド入側のロール速度から、板材を搬送する板速度を求めるステップと、
   前記第１圧延機スタンドの入側の前記板材の第１の板厚を検出するステップと、
   前記第１圧延機スタンドの出側の前記板材の第２の板厚を検出するステップと、
   前記第１圧延機スタンドの入側の前記第１の板厚と、前記第１圧延機スタンド入側の前記板速度とから、前記第１圧延機スタンドの出側の板速度を計算するステップと、
   前記第１圧延機スタンド直下の板厚を、ゲージメータ方式によってゲージメータ板厚を検出するステップと、
   前記検出された前記ゲージメータ板厚を、前記検出された第１圧延機スタンドの出側の板厚に基づいて補正演算を行うことにより、前記第１圧延機スタンドのマスフロー板厚を求めるステップと、
   その後、同様な手順により、前記第２圧延機スタンド、第３圧延機スタンド以上の最終段（第ｎ）圧延機スタンドのマスフロー板厚を求めること
   を特徴とする圧延機スタンドの板厚制御方法。
5. 請求項４に記載の圧延機スタンドの板厚制御方法において、
   前記ゲージメータ方式により測定した前記第１圧延機スタンド直下の板厚のマスフロー推定板厚のデータを、前記第１圧延機スタンド直下から前記第２圧延機スタンド出側の所定位置までの前記板材の移送のための遅れ時間を考慮して、前記第２圧延機スタンドのマスフロー推定板厚のデータの移送処理を行うステップと、
   前記移送処理を行った第２圧延機スタンド直下のマスフロー推定板厚に基づいて、前記ゲージメータ方式により計算された前記第３圧延機スタンド以上の最終（第ｎ）圧延機スタンドのマスフロー推定板厚を求めるステップを
   更に、含むことを特徴とする圧延機スタンドの板厚制御方法。
6. 請求項５に記載の圧延機スタンドの板厚制御方法において、
   前記ゲージメータ方式により計算された前記第１圧延機スタンド直下の板厚の誤差に基づいて、前記第２圧延機スタンドのマスフロー推定板厚の補正分を求めるステップと、
   前記補正分により、前記第２圧延機スタンドのマスフロー推定板厚を補正するとともに、前記補正された前記第２圧延機スタンドのマスフロー推定板厚より、前記第３から最終（第ｎ）圧延機スタンドのマスフロー推定板厚を求めるステップを
   更に含むことを特徴とする圧延機スタンドの板厚制御方法。
   

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