JP2022097976A

JP2022097976A - Shape control system of rolled stock

Info

Publication number: JP2022097976A
Application number: JP2020211274A
Authority: JP
Inventors: 稔大新居; Toshihiro Arai
Original assignee: Toshiba Mitsubishi Electric Industrial Systems Corp
Current assignee: Toshiba Mitsubishi Electric Industrial Systems Corp
Priority date: 2020-12-21
Filing date: 2020-12-21
Publication date: 2022-07-01
Anticipated expiration: 2040-12-21
Also published as: TWI760085B; TW202224804A; JP7447779B2

Abstract

To provide a shape control system of rolled stock which maintains an actual shape to a target shape by appropriately switching the state of a valve of a coolant spray even when a reverse phenomenon occurs.SOLUTION: Coolant level control for modifying a level which decides a proportion of holding time of ON-state of a valve occupied in a control period of shape control is performed. In the coolant level control, further, first restriction or second restriction is selected based on comparison between a target plate thickness and a plate thickness threshold. A difference between the first restriction and the second restriction is such a point that the second restriction limits lowering to a lower side level of a modification level as compared to the first restriction. In the coolant level control, further, it is decided whether a reverse phenomenon occurs or not by using an estimation model. When it is judged that the reverse phenomenon occurs, it is judged that the target plate thickness is above a plate thickness threshold. When the former is above the latter, the plate thickness threshold is updated by using the target plate thickness in a zone in which it is decided that the reverse phenomenon occurs.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

この発明は、金属箔などの圧延材の平坦度を制御する形状制御システムに関する。 The present invention relates to a shape control system that controls the flatness of a rolled material such as a metal foil.

一般的な圧延材の形状制御では、形状偏差に基づいてアクチュエータの操作量が設定される。形状偏差は、形状計により得られた圧延材の実績形状と、目標形状との差である。形状計は、計測ゾーンがロールの胴長方向に複数に分割されている。つまり、実績形状は、計測ゾーンごとに得られる。形状偏差の計算も計測ゾーンごとに行われる。 In general shape control of rolled material, the operating amount of the actuator is set based on the shape deviation. The shape deviation is the difference between the actual shape of the rolled material obtained by the shape meter and the target shape. In the shape meter, the measurement zone is divided into a plurality of parts in the body length direction of the roll. That is, the actual shape is obtained for each measurement zone. The shape deviation is also calculated for each measurement zone.

アクチュエータとしては、ロールベンダー、レベリング及びクーラントスプレーが例示される。ロールベンダーは、ロールの撓みを変更することにより形状偏差を修正する。レベリングは、左右のロールギャップ差の操作により形状偏差を修正する。クーラントスプレーは計測ゾーンごとに設置されている。これらのクーラントスプレーは、ＯＮ状態とＯＦＦ状態の間で切り替えられるバルブをそれぞれ有している。このバルブの切り替えを個別に行うことにより、クーラントスプレーは形状偏差を修正する。 Examples of actuators include roll benders, leveling and coolant sprays. The roll bender corrects the shape deviation by changing the bending of the roll. Leveling corrects the shape deviation by manipulating the difference between the left and right roll gaps. Coolant spray is installed in each measurement zone. Each of these coolant sprays has a valve that can be switched between an ON state and an OFF state. By switching the valves individually, the coolant spray corrects the shape deviation.

アルミニウムや銅などの箔圧延では、板幅方向の材料端部よりも外側において上下のワークロールが接触する場合がある。そのような場合、ロールベンダー及びレベリングでは形状偏差を高精度に修正することが難しい。従って、箔圧延では、ロールベンダー及びレベリングによる形状制御よりも、クーラントスプレーによる形状制御が重要となる。 In foil rolling of aluminum, copper, etc., the upper and lower work rolls may come into contact with each other outside the material end in the plate width direction. In such a case, it is difficult to correct the shape deviation with high accuracy by roll bending and leveling. Therefore, in foil rolling, shape control by coolant spray is more important than shape control by roll bender and leveling.

クーラントスプレーによる形状制御では、例えば、実績形状が目標形状よりもルーズな場合にバルブがＯＮ状態とされる。バルブがＯＮ状態の間は、ワークロールの熱膨張が抑えられるため、ルーズ状態が改善する。一方、実績形状が目標形状よりもタイトな場合、バルブがＯＦＦ状態とされる。バルブがＯＦＦ状態の間は、ワークロールの熱膨張が促進されるため、タイト状態が改善する。 In the shape control by the coolant spray, for example, when the actual shape is looser than the target shape, the valve is turned on. While the valve is in the ON state, the thermal expansion of the work roll is suppressed, so that the loose state is improved. On the other hand, when the actual shape is tighter than the target shape, the valve is turned off. While the valve is in the OFF state, the thermal expansion of the work roll is promoted, so that the tight state is improved.

上記のバルブ切り替えは、形状偏差が予め設定した閾値を超えたか否かの判定に基づいて行われることもある。更には、形状偏差の大きさに応じてＯＮ状態の保持時間を設定し、この保持時間に基づいて上記のバルブ切り替えを行う方法もある。後者の方法では、具体的に、形状偏差の大きさに応じて保持時間が設定される。そして、予め設定した時間に占める保持時間の割合が計算される。このような時間割合を利用する後者の方法によれば、クーラントの流量制御を行っているかの如く、上記のバルブ切り替えが行われる。 The above valve switching may be performed based on the determination of whether or not the shape deviation exceeds a preset threshold value. Further, there is also a method of setting the holding time of the ON state according to the magnitude of the shape deviation and performing the above-mentioned valve switching based on the holding time. In the latter method, specifically, the holding time is set according to the magnitude of the shape deviation. Then, the ratio of the holding time to the preset time is calculated. According to the latter method using such a time ratio, the above valve switching is performed as if the flow rate of the coolant is controlled.

特開２００５－３３４９１０号公報は、形状偏差とＰＩ制御の組み合わせによって計算したレベルを利用して、上記のバルブ切り替えを行う技術を開示する。このレベルは、形状制御の制御周期として予め設定した時間に占める、ＯＮ状態の保持時間の割合を示すパラメータである。この従来技術では、各計測ゾーンにおける形状偏差がそれぞれＰＩ制御器に入力される。ＰＩ制御器の出力値は、現在のレベルを修正するためのパラメータ（レベル修正量）に変換される。 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2005-334910 discloses a technique for performing the above-mentioned valve switching by utilizing a level calculated by a combination of shape deviation and PI control. This level is a parameter indicating the ratio of the holding time in the ON state to the time preset as the control cycle of the shape control. In this conventional technique, the shape deviation in each measurement zone is input to the PI controller. The output value of the PI controller is converted into a parameter (level correction amount) for correcting the current level.

ところで、特に１０μｍ程度のアルミニウムの箔圧延では、上記のバルブ切り替えによる圧延材の形状の変化の方向が、当初予定していた方向に対して逆転することがある。この逆転現象は、時定数の大きい通常の効果とは異なり、ＯＦＦ状態からＯＮ状態への切り替えの直後にルーズ状態が進行するものである。逆転現象には、ＯＮ状態からＯＦＦ状態への切り替えの直後にタイト状態が進行する現象も含まれる。 By the way, especially in the foil rolling of aluminum having a thickness of about 10 μm, the direction of change in the shape of the rolled material due to the valve switching may be reversed from the originally planned direction. This reversal phenomenon is different from the normal effect having a large time constant, and the loose state progresses immediately after switching from the OFF state to the ON state. The reversal phenomenon also includes a phenomenon in which the tight state progresses immediately after switching from the ON state to the OFF state.

逆転現象への対策として、特開２００９－２７４１０１号公報に記載の方法が例示される。この従来技術では、バルブをＯＮ状態に制御したときの形状偏差の度合いと、バルブをＯＦＦ状態に制御したときのそれとが比較される。そして、より小さな度合いを示す状態（ＯＮ状態又はＯＦＦ状態）となるように、全てのバルブが一律に制御される。つまり、この従来技術によれば、より小さな度合いを示すバルブの状態が常に選択される。従って、逆転現象が発生した場合であっても、形状不良が進むのを抑えることが可能となる。 As a countermeasure against the reversal phenomenon, the method described in JP-A-2009-274101 is exemplified. In this prior art, the degree of shape deviation when the valve is controlled to the ON state is compared with that when the valve is controlled to the OFF state. Then, all the valves are uniformly controlled so as to be in a state indicating a smaller degree (ON state or OFF state). That is, according to this prior art, the state of the valve indicating a smaller degree is always selected. Therefore, even when the reversal phenomenon occurs, it is possible to suppress the progress of the shape defect.

特開２００５－３３４９１０号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2005-334910 特開２００９－２７４１０１号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2009-274101

ＯＦＦ状態からＯＮ状態への切り替えの直後に逆転現象が発生した場合を詳細に検討する。この場合は、切り替えの直後にルーズ状態が進行する。ところがこの場合は、時間の経過に伴いワークロールの熱膨張が徐々に収まっていき、ルーズ状態も徐々に解消していくことが予想される。ＯＮ状態からＯＦＦ状態への切り替えの直後に逆転現象が発生した場合においても同じことが言える。このように、逆転現象の発生は一時的であり、時間の経過に伴って当初予定していた通常の現象に戻ることが予想される。 The case where the reversal phenomenon occurs immediately after switching from the OFF state to the ON state will be examined in detail. In this case, the loose state progresses immediately after the switching. However, in this case, it is expected that the thermal expansion of the work roll will gradually subside with the passage of time, and the loose state will gradually disappear. The same can be said when the reversal phenomenon occurs immediately after switching from the ON state to the OFF state. In this way, the occurrence of the reversal phenomenon is temporary, and it is expected that it will return to the originally planned normal phenomenon with the passage of time.

そうすると、特開２００９－２７４１０１号公報の方法では、逆転現象の発生に伴う形状不良の発生を一時的に抑えることができたとしても、長期的な観点から改良の余地がある。この従来技術では全てのバルブが一律に制御されるため、板幅方向の一部の逆転現象を抑えるための切り替え動作が、他の部分における形状偏差の拡大に繋がってしまうためである。このように、逆転現象への対策としてバルブの個別の制御を犠牲にする従来技術には限界がある。 Then, even if the method of JP-A-2009-274101 can temporarily suppress the occurrence of shape defects due to the occurrence of the reversal phenomenon, there is room for improvement from a long-term perspective. This is because in this conventional technique, all valves are controlled uniformly, and the switching operation for suppressing a partial reversal phenomenon in the plate width direction leads to an increase in shape deviation in other portions. As described above, there is a limit to the conventional technique that sacrifices the individual control of the valve as a countermeasure against the reversal phenomenon.

この点、特開２００５－３３４９１０号公報の技術では、ＯＮ状態とＯＦＦ状態の間の切り替えが定常的に行われる。そこで、逆転現象への対策として、特開２００５－３３４９１０号公報の技術を、２種類の制御モードの切り替えによって行う場合を考える。圧延施設のアクチュエータの制御では、２種類の制御モードの切り替えが行われることがあるためである。 In this regard, in the technique of JP-A-2005-334910, switching between the ON state and the OFF state is constantly performed. Therefore, as a countermeasure against the reversal phenomenon, consider a case where the technique of JP-A-2005-334910 is performed by switching between two types of control modes. This is because, in the control of the actuator of the rolling facility, switching between two types of control modes may be performed.

この場合の一般的な方法として、圧延材の厚さ（板厚）と、閾値との大小関係に基づいて制御モードを切り替える方法が考えられる。しかしながら、特開２００５－３３４９１０号公報の技術は、形状偏差とＰＩ制御の組み合わせによって計算したレベルを、上記のバルブ切り替えと更に組み合わせるものである。そのため、制御モードの切り替えのための閾値として適切なものを設定することがそもそも難しい。 As a general method in this case, a method of switching the control mode based on the magnitude relationship between the thickness (plate thickness) of the rolled material and the threshold value can be considered. However, the technique of JP-A-2005-334910 further combines the level calculated by the combination of shape deviation and PI control with the above valve switching. Therefore, it is difficult to set an appropriate threshold value for switching the control mode.

本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、逆転現象が発生するような場合においても、クーラントスプレーのバルブの状態の適切な切り替えによって実績形状を目標形状に維持することのできる技術を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and is a technique capable of maintaining the actual shape at the target shape by appropriately switching the state of the valve of the coolant spray even when a reversal phenomenon occurs. The purpose is to provide.

本発明は、圧延材の形状制御システムであり、次の特徴を有する。
前記形状制御システムは、圧延ロールと、形状計と、クーラントスプレーと、前記クーラントスプレーが有する複数のバルブと、形状制御装置と、を備える。
前記形状計は、前記圧延ロールの出側、かつ、前記圧延ロールの胴長方向に分割された複数のゾーンごとに設けられる。前記形状計は、圧延材の実績形状を前記複数のゾーンごとに計測する。
前記クーラントスプレーは、前記圧延ロールの入側及び出側の少なくとも一方に設けられる。
前記複数のバルブは、前記複数のゾーンごとに設けられてＯＮ状態とＯＦＦ状態の間で切り替えられる。
前記形状制御装置は、前記圧延材の形状制御を行う。
前記形状制御装置は、前記形状制御において、
前記形状制御の制御周期として予め設定した時間に占める前記ＯＮ状態の保持時間の割合を定めたレベルに基づいて、前記複数のバルブを個別に制御するクーラントレベル制御を行う。
前記形状制御装置は、前記クーラントレベル制御において、
前記実績形状と、前記圧延材の目標形状との偏差に基づいて、前記レベルの修正量を前記複数のバルブごとに計算し、
前記修正量による修正後の前記レベルを示す修正レベルに基づいて、前記ＯＮ状態と前記ＯＦＦ状態の間の切り替えを行う。
前記形状制御装置は、前記クーラントレベル制御において、更に、前記圧延材の目標板厚と、前記圧延材の種類に応じて設定された板厚閾値と、の比較に基づいて、前記修正レベルに関する制約を示す第１制約又は第２制約を選択する。ここで、前記目標板厚が前記板厚閾値を上回る場合には、前記第１制約が選択される。前記目標板厚が前記板厚閾値以下の場合には、前記第２制約が選択される。前記第２制約は、前記第１制約よりも、前記修正レベルの下方レベルへの低下を制限する。
前記形状制御装置は、前記クーラントレベル制御において、更に、
前記圧延材の形状変化量と、前記ＯＮ状態及びＯＦＦ状態との関係を定めた所定の予測モデルを用いて、前記切り替えにより見込まれる変化の方向とは反対の方向に前記圧延材の形状が変化する逆転現象が所定の予測期間において発生するか否かを、前記複数のゾーンごとに判定し、
前記逆転現象が発生すると判定されたゾーンがある場合、前記目標板厚が前記板厚閾値を上回るか否かを判定し、
前記目標板厚が前記板厚閾値を上回ると判定された場合、前記逆転現象が発生すると判定されたゾーンにおいては前記目標板厚を用いて前記板厚閾値を更新し、前記逆転現象が発生しないと判定されたゾーンにおいては前記更新を行わない。 The present invention is a shape control system for rolled materials, and has the following features.
The shape control system includes a rolling roll, a shape meter, a coolant spray, a plurality of valves included in the coolant spray, and a shape control device.
The shape meter is provided on the exit side of the rolling roll and for each of a plurality of zones divided in the body length direction of the rolling roll. The shape meter measures the actual shape of the rolled material for each of the plurality of zones.
The coolant spray is provided on at least one of the entry side and the exit side of the rolling roll.
The plurality of valves are provided for each of the plurality of zones and can be switched between an ON state and an OFF state.
The shape control device controls the shape of the rolled material.
The shape control device is used in the shape control.
Coolant level control is performed to individually control the plurality of valves based on a level that determines the ratio of the holding time of the ON state to the time preset as the control cycle of the shape control.
The shape control device is used in the coolant level control.
Based on the deviation between the actual shape and the target shape of the rolled material, the correction amount of the level is calculated for each of the plurality of valves.
Switching between the ON state and the OFF state is performed based on the correction level indicating the level after the correction by the correction amount.
In the coolant level control, the shape control device further restricts the correction level based on a comparison between the target plate thickness of the rolled material and the plate thickness threshold set according to the type of the rolled material. Select the first constraint or the second constraint indicating. Here, when the target plate thickness exceeds the plate thickness threshold value, the first constraint is selected. When the target plate thickness is equal to or less than the plate thickness threshold value, the second constraint is selected. The second constraint limits the reduction of the modification level to a lower level than the first constraint.
In the coolant level control, the shape control device further
Using a predetermined prediction model that defines the relationship between the amount of change in the shape of the rolled material and the ON state and the OFF state, the shape of the rolled material changes in a direction opposite to the direction of change expected by the switching. Whether or not the reversal phenomenon occurs in a predetermined prediction period is determined for each of the plurality of zones.
When there is a zone where it is determined that the reversal phenomenon occurs, it is determined whether or not the target plate thickness exceeds the plate thickness threshold value.
When it is determined that the target plate thickness exceeds the plate thickness threshold value, the plate thickness threshold value is updated using the target plate thickness in the zone where the reversal phenomenon is determined to occur, and the reversal phenomenon does not occur. The above update is not performed in the zone determined to be.

本発明によれば、クーラントレベル制御において、目標板厚と板厚閾値との比較に基づいて、第１制約又は第２制約が選択される。具体的に、目標板厚が板厚閾値を上回る場合には第１制約が選択される。目標板厚が板厚閾値以下の場合には第２制約が選択される。ここで、第２制約と第１制約の違いは、第２制約は第１制約よりも修正レベルの下方レベルへの低下を制限する点にある。 According to the present invention, in the coolant level control, the first constraint or the second constraint is selected based on the comparison between the target plate thickness and the plate thickness threshold value. Specifically, when the target plate thickness exceeds the plate thickness threshold, the first constraint is selected. When the target plate thickness is equal to or less than the plate thickness threshold, the second constraint is selected. Here, the difference between the second constraint and the first constraint is that the second constraint limits the reduction of the modification level to a lower level than the first constraint.

また、本発明によれば、予測モデルを用い、所定の予測期間において逆転現象が発生するか否かが、複数のゾーンごとに判定される。そして、逆転現象が発生すると判定されたゾーンがある場合には、目標板厚と板厚閾値の比較結果に基づいて板厚閾値の更新が行われる。具体的には、目標板厚が板厚閾値を上回る場合、逆転現象が発生すると判定されたゾーンにおいて、目標板厚を用いた板厚閾値の更新が行われる。 Further, according to the present invention, it is determined for each of a plurality of zones whether or not the reversal phenomenon occurs in a predetermined prediction period by using the prediction model. Then, when there is a zone where it is determined that the reversal phenomenon occurs, the plate thickness threshold value is updated based on the comparison result between the target plate thickness and the plate thickness threshold value. Specifically, when the target plate thickness exceeds the plate thickness threshold value, the plate thickness threshold value is updated using the target plate thickness in the zone where it is determined that the reversal phenomenon occurs.

板厚閾値の更新が行われれば、少なくとも次回の制御周期において行われる目標板厚と板厚閾値の比較において、目標板厚が板厚閾値以下という判定結果が得られることになる。この判定結果が得られるということは、第２制約が選択されることを意味する。従って、本発明によれば、逆転現象が発生することが予測された場合に、逆転現象が発生すると判定されたゾーンにおいて第２制約を選択して、修正レベルの大幅な下方修正による当該逆転現象の進行を抑えることが可能となる。故に、実績形状を目標形状に維持して、製品品質を向上することが可能となる。 If the plate thickness threshold value is updated, a determination result that the target plate thickness is equal to or less than the plate thickness threshold value can be obtained at least in the comparison between the target plate thickness and the plate thickness threshold value performed in the next control cycle. Obtaining this determination result means that the second constraint is selected. Therefore, according to the present invention, when the reversal phenomenon is predicted to occur, the second constraint is selected in the zone where the reversal phenomenon is determined to occur, and the reversal phenomenon is caused by a significant downward correction of the correction level. It is possible to suppress the progress of. Therefore, it is possible to maintain the actual shape at the target shape and improve the product quality.

本発明の実施の形態に係る形状制御システムの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the shape control system which concerns on embodiment of this invention. 図１に示すクーラントスプレーおよび形状計が適用される圧延ラインの要部の概略図である。It is a schematic diagram of the main part of the rolling line to which the coolant spray and the shape meter shown in FIG. 1 are applied. 板厚閾値テーブルの一例を示した図である。It is a figure which showed an example of the plate thickness threshold table. スプレー選択テーブルの一例を示した図である。It is a figure which showed an example of a spray selection table. 下限制約テーブルの一例を示した図である。It is a figure which showed an example of the lower limit constraint table. 平均制約テーブルの一例を示した図である。It is a figure which showed an example of the average constraint table. クーラントレベル制御の概念を説明する図である。It is a figure explaining the concept of coolant level control. ＰＩ制御に基づいたレベルの修正例を説明する図である。It is a figure explaining the modification example of the level based on PI control. テストデータの一例を示した図である。It is a figure which showed an example of the test data. 予測モデルを使用した形状変化量の予測の実例を示した図である。It is a figure which showed the actual example of the prediction of the shape change amount using the prediction model.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

１．システム構成の説明
図１は、本発明の実施の形態に係る形状制御システム（以下、単に「システム」とも称す。）の構成を説明する図である。図１に示されるように、システム１００は、クーラントスプレー１０と、設定計算装置２０と、形状制御装置３０と、記憶装置４０と、スプレー制御装置５０と、形状計６０と、を備えている。 1. 1. Explanation of System Configuration FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a shape control system (hereinafter, also simply referred to as “system”) according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the system 100 includes a coolant spray 10, a setting calculation device 20, a shape control device 30, a storage device 40, a spray control device 50, and a shape meter 60.

クーラントスプレー１０および形状計６０について、図２を参照して説明する。図２は、クーラントスプレー１０および形状計６０が適用される圧延ラインの要部の概略図である。図２に示される圧延ライン７０は、シングルスタンド形式の圧延機７２により、圧延材７１を圧延（箔圧延）する。なお、図２においては圧延機７２が４段式であるが、圧延機７２の段数は特に限定されず、２段式でも６段式でもよい。 The coolant spray 10 and the shape meter 60 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a schematic view of a main part of a rolling line to which the coolant spray 10 and the shape meter 60 are applied. In the rolling line 70 shown in FIG. 2, the rolled material 71 is rolled (foil rolled) by a single-stand type rolling mill 72. Although the rolling mill 72 is a four-stage type in FIG. 2, the number of stages of the rolling mill 72 is not particularly limited, and may be a two-stage type or a six-stage type.

クーラントスプレー１０は、ロールバイトスプレー１１と、ワークロールスプレー１２とを備えている。前者は圧延機７２の入側に設置され、後者は圧延機７２の出側に設置される。前者と後者の両方が圧延機７２の入側に設置されることもある。ここでいう入側及び出側は、圧延材７１の搬送方向ＤＤを基準としている。以下の説明では、クーラントスプレー１０、ロールバイトスプレー１１及びワークロールスプレー１２を必要に応じて使い分ける。例えば、ロールバイトスプレー１１とワークロールスプレー１２を特に区別する必要がない場合は、総称としてのクーラントスプレー１０が用いられる。 The coolant spray 10 includes a roll bite spray 11 and a work roll spray 12. The former is installed on the entrance side of the rolling mill 72, and the latter is installed on the exit side of the rolling mill 72. Both the former and the latter may be installed on the entry side of the rolling mill 72. The entry side and the exit side referred to here are based on the transport direction DD of the rolled material 71. In the following description, the coolant spray 10, the roll bite spray 11 and the work roll spray 12 are used properly as needed. For example, when it is not necessary to particularly distinguish between the roll bite spray 11 and the work roll spray 12, the coolant spray 10 is used as a generic term.

ロールバイトスプレー１１は、上スプレー１３と下スプレー１４を備えている。上スプレー１３は、上ワークロール７３が圧延材７１を噛み込むエリアに向けてクーラントを噴射する。上スプレー１３は、複数のノズル１７を有している。上スプレー１３は、また、これらのノズル１７ごとに設けられた複数のバルブ（図示しない）を有している。クーラントの噴射は、これらのバルブのＯＮ状態とＯＦＦ状態の間の切り替えによって行われる。このバルブの切り替えは、個別に行われる。下スプレー１４は、下ワークロール７４が圧延材７１を噛み込むエリアに向けてクーラントを噴射する。下スプレー１４の構成は、上スプレー１３のそれと同じである。 The roll bite spray 11 includes an upper spray 13 and a lower spray 14. The upper spray 13 injects coolant toward the area where the upper work roll 73 bites the rolled material 71. The upper spray 13 has a plurality of nozzles 17. The upper spray 13 also has a plurality of valves (not shown) provided for each of these nozzles 17. Coolant injection is performed by switching between the ON and OFF states of these valves. This valve switching is done individually. The lower spray 14 injects coolant toward the area where the lower work roll 74 bites the rolled material 71. The configuration of the lower spray 14 is the same as that of the upper spray 13.

ロールバイトスプレー１１同様、ワークロールスプレー１２も上スプレー１５と下スプレー１６を備えている。上スプレー１５は、上ワークロール７３に向けてクーラントを噴射する。下スプレー１６は、下ワークロール７４に向けてクーラントを噴射する。上スプレー１５及び下スプレー１６の構成は、上スプレー１３のそれと同じである。すなわち、上スプレー１５及び下スプレー１６は、それぞれ、複数のバルブを有している。また、クーラントの噴射は、これらのバルブのＯＮ状態とＯＦＦ状態の間の切り替えによって行われる。 Like the roll bite spray 11, the work roll spray 12 also includes an upper spray 15 and a lower spray 16. The upper spray 15 injects coolant toward the upper work roll 73. The lower spray 16 injects coolant toward the lower work roll 74. The configurations of the upper spray 15 and the lower spray 16 are the same as those of the upper spray 13. That is, the upper spray 15 and the lower spray 16 each have a plurality of valves. Further, the injection of the coolant is performed by switching between the ON state and the OFF state of these valves.

形状計６０は、圧延機７２の出側に設置されている。形状計６０は、その胴長方向に分割された複数のゾーン６１を有している。形状計６０は、圧延材７１の板幅方向における荷重をこれらのゾーン６１ごとに計測して張力を計算する。以下、ゾーン６１ごとに計算された張力を、「実績形状ＳＡｉ」（ｉは、ゾーン番号を示す。）とも称す。圧延材７１の板幅方向における平坦度は、実績形状ＳＡｉの平均値からのずれとして表される。実績形状ＳＡｉが均一であるほど平坦度が小さくなる。 The shape meter 60 is installed on the outlet side of the rolling mill 72. The shape meter 60 has a plurality of zones 61 divided in the body length direction thereof. The shape meter 60 measures the load of the rolled material 71 in the plate width direction for each of these zones 61 and calculates the tension. Hereinafter, the tension calculated for each zone 61 is also referred to as "actual shape SAi" (i indicates a zone number). The flatness of the rolled material 71 in the plate width direction is expressed as a deviation from the average value of the actual shape SAi. The more uniform the actual shape SAi, the smaller the flatness.

上スプレー１３が有する複数のノズル１７（つまり、上スプレー１３が有する複数のバルブの総数）は、複数のゾーン６１のそれぞれに対応して設けられている。通常、１つのゾーン６１あたり１又は２基のノズル１７が設けられる。この対応関係は、下スプレー１４が有する複数のノズル１７と、複数のゾーン６１の間にも成立する。更に、この対応関係は、上スプレー１５が有する複数のノズル１７と、複数のゾーン６１の間、及び、下スプレー１６が有する複数のノズル１７と、複数のゾーン６１の間にも同じく成立する。 The plurality of nozzles 17 included in the upper spray 13 (that is, the total number of the plurality of valves included in the upper spray 13) are provided corresponding to each of the plurality of zones 61. Usually, one or two nozzles 17 are provided per zone 61. This correspondence also holds between the plurality of nozzles 17 of the lower spray 14 and the plurality of zones 61. Further, this correspondence is also established between the plurality of nozzles 17 of the upper spray 15 and the plurality of zones 61, and between the plurality of nozzles 17 of the lower spray 16 and the plurality of zones 61.

図１に戻り、システム１００の構成の説明を続ける。設定計算装置２０は、少なくともプロセッサと、メモリと、入出力インターフェースと、を有するコンピュータである。設定計算装置２０は、圧延ライン７０における各種設備の設定値を計算する。各種設備には、熱間圧延設備、冷間圧延設備、箔圧延設備などが含まれる。 Returning to FIG. 1, the description of the configuration of the system 100 will be continued. The setting calculation device 20 is a computer having at least a processor, a memory, and an input / output interface. The setting calculation device 20 calculates the setting values of various equipments in the rolling line 70. Various equipment includes hot rolling equipment, cold rolling equipment, foil rolling equipment and the like.

設定値には、各種設備の出側における圧延材７１の各種目標値が含まれる。各種目標値には、板厚および板幅の目標値が含まれる。箔圧延設備の出側における目標値には、ゾーン６１ごとの形状の目標値が含まれる。以下、ゾーン６１ごとの形状の目標値を、「目標形状ＳＴｉ」（ｉは、ゾーン番号を示す。）とも称す。設定計算装置２０は、圧延情報を形状制御装置３０に送信する。圧延情報には、設定値に関する情報が含まれる。 The set value includes various target values of the rolled material 71 on the exit side of various equipment. Various target values include plate thickness and plate width target values. The target value on the exit side of the foil rolling equipment includes the target value of the shape for each zone 61. Hereinafter, the target value of the shape for each zone 61 is also referred to as “target shape STi” (i indicates a zone number). The setting calculation device 20 transmits rolling information to the shape control device 30. The rolling information includes information about the set value.

形状制御装置３０は、少なくともプロセッサと、メモリと、入出力インターフェースと、を有するコンピュータである。形状制御装置３０は、形状偏差計算機能３１と、予測モデル生成機能３２と、逆転現象検知機能３３と、パラメータ設定機能３４と、操作量計算機能３５と、を備えている。これらの機能は、プロセッサがメモリに格納されたプログラムを実行することにより実現される。これらの機能の詳細については「３．形状制御装置の機能構成例」にて説明される。 The shape control device 30 is a computer having at least a processor, a memory, and an input / output interface. The shape control device 30 includes a shape deviation calculation function 31, a prediction model generation function 32, a reversal phenomenon detection function 33, a parameter setting function 34, and an operation amount calculation function 35. These functions are realized by the processor executing a program stored in memory. Details of these functions will be described in "3. Functional configuration example of the shape control device".

記憶装置４０には、圧延材７１の形状制御として行われる「クーラントレベル制御」に適用される各種テーブルが格納されている。各種テーブルには、板厚閾値テーブル４１と、スプレー選択テーブル４２と、下限制約テーブル４３と、平均制約テーブル４４と、が含まれる。クーラントレベル制御の詳細については、「２．クーラントレベル制御」にて説明される。以下では、テーブル４１～４４について図３～７を参照しながら説明する。 The storage device 40 stores various tables applied to the "coolant level control" performed as the shape control of the rolled material 71. The various tables include a plate thickness threshold table 41, a spray selection table 42, a lower limit constraint table 43, and an average constraint table 44. The details of the coolant level control will be described in "2. Coolant level control". Hereinafter, the tables 41 to 44 will be described with reference to FIGS. 3 to 7.

図３は、板厚閾値テーブル４１の一例を示した図である。板厚閾値テーブル４１は、板厚閾値Ｔｔｈを圧延材７１の材種区分ごとに定めたテーブルである。板厚閾値Ｔｔｈは、クーラントスプレー１０のパラメータの設定に際し、圧延材７１の目標板厚Ｔｔｇｔと比較される。なお、目標板厚Ｔｔｇｔは、圧延材７１の材種区分に応じて設定される圧延材７１の板厚の目標値である。この設定は、設定計算装置２０において行われる。板厚閾値Ｔｔｈを用いたパラメータの設定は、形状制御装置３０において行われる。この詳細については「パラメータ設定機能３４」において説明する。 FIG. 3 is a diagram showing an example of the plate thickness threshold table 41. The plate thickness threshold table 41 is a table in which the plate thickness threshold Tth is determined for each grade category of the rolled material 71. The plate thickness threshold Tth is compared with the target plate thickness Ttgt of the rolled material 71 when setting the parameters of the coolant spray 10. The target plate thickness Ttgt is a target value for the plate thickness of the rolled material 71, which is set according to the grade classification of the rolled material 71. This setting is performed in the setting calculation device 20. The parameter setting using the plate thickness threshold value Tth is performed in the shape control device 30. Details of this will be described in "Parameter setting function 34".

図４は、スプレー選択テーブル４２の一例を示した図である。スプレー選択テーブル４２は、クーラントレベル制御の対象とされるクーラントスプレー１０を定めたテーブルである。図４には、目標板厚Ｔｔｇｔと板厚閾値Ｔｔｈの大小関係に応じてクーラントスプレー１０を選択するためのテーブルが示されている。このテーブルによれば、Ｔｔｇｔ＞Ｔｔｈの場合に、ロールバイトスプレー１１及びワークロールスプレー１２が選択される。Ｔｔｇｔ≦Ｔｔｈの場合には、ワークロールスプレー１２のみが選択される。なお、板厚閾値Ｔｔｈは、板厚閾値テーブル４１の参照により特定される。 FIG. 4 is a diagram showing an example of the spray selection table 42. The spray selection table 42 is a table in which the coolant spray 10 to be controlled by the coolant level is defined. FIG. 4 shows a table for selecting the coolant spray 10 according to the magnitude relationship between the target plate thickness Ttgt and the plate thickness threshold Tth. According to this table, when Ttgt> Tth, the roll bite spray 11 and the work roll spray 12 are selected. When Ttgt ≦ Tth, only the work roll spray 12 is selected. The plate thickness threshold Tth is specified by reference to the plate thickness threshold table 41.

図５は、下限制約テーブル４３の一例を示した図である。下限制約テーブル４３は、クーラントレベル制御のレベルＬｉ（ｉは、ゾーン番号を示す。）の下限値に関する制約としての「下限制約ＲＬ」を定めたテーブルである。図５には、材種区分と、目標板厚Ｔｔｇｔと板厚閾値Ｔｔｈの間の大小関係と、の組み合わせに応じて下限制約ＲＬを切り替えるためのテーブルが示されている。このテーブルによれば、例えば、材種区分ＡＡ、かつ、Ｔｔｇｔ＞Ｔｔｈの場合に、下限制約ＬＡ１が選択される。材種区分ＡＡ、かつ、Ｔｔｇｔ≦Ｔｔｈの場合に、下限制約ＬＡ２（＞ＬＡ１）が選択される。 FIG. 5 is a diagram showing an example of the lower limit constraint table 43. The lower limit constraint table 43 is a table in which a "lower limit constraint RL" is defined as a constraint relating to the lower limit value of the level Li (i indicates a zone number) of the coolant level control. FIG. 5 shows a table for switching the lower limit constraint RL according to the combination of the grade classification and the magnitude relationship between the target plate thickness Ttgt and the plate thickness threshold Tth. According to this table, for example, when the grade category AA and Ttgt> Tth, the lower limit constraint LA1 is selected. When the grade category AA and Ttgt ≦ Tth, the lower limit constraint LA2 (> LA1) is selected.

下限制約ＬＡ１とＬＡ２の間の大小関係は、下限制約ＬＢ１とＬＢ２の間にも当てはまり、更には、下限制約ＬＣ１とＬＣ２の間にも当てはまる。ここで、後述するように、レベルＬｉは、レベルＬｉが上がるほど保持時間Ｔｏｎが相対的に長くなる。換言すると、レベルＬｉが下がるほど、ＯＦＦ状態の保持時間Ｔｏｆｆが相対的に長くなる。そのため、通常は、レベルＬｉが下がれば、ルーズ状態（実績形状ＳＡｉが目標形状ＳＴｉを下回る状態をいう。以下同じ。）が進行する。 The magnitude relationship between the lower bound constraints LA1 and LA2 also applies between the lower bound constraints LB1 and LB2, and further applies between the lower bound constraints LC1 and LC2. Here, as will be described later, the holding time Ton of the level Li becomes relatively longer as the level Li increases. In other words, as the level Li decreases, the holding time Toff in the OFF state becomes relatively longer. Therefore, normally, when the level Li is lowered, a loose state (a state in which the actual shape SAi is lower than the target shape STi; the same applies hereinafter) progresses.

図６は、平均制約テーブル４４の一例を示した図である。平均制約テーブル４４は、圧延材７１の板幅方向におけるレベルＬｉの平均値に関する制約としての「平均制約ＲＭ」を定めたテーブルである。図６には、材種区分と、目標板厚Ｔｔｇｔと板厚閾値Ｔｔｈの間の大小関係と、の組み合わせに応じて平均制約ＲＭを切り替えるためのテーブルが示されている。このテーブルによれば、例えば、材種区分ＡＡ、かつ、Ｔｔｇｔ＞Ｔｔｈの場合に、平均制約ＭＡ１が選択される。材種区分ＡＡ、かつ、Ｔｔｇｔ≦Ｔｔｈの場合に、平均制約ＭＡ２（＞ＭＡ１）が選択される。 FIG. 6 is a diagram showing an example of the average constraint table 44. The average constraint table 44 is a table in which an "average constraint RM" is defined as a constraint regarding the average value of the level Li in the plate width direction of the rolled material 71. FIG. 6 shows a table for switching the average constraint RM according to the combination of the grade classification, the magnitude relationship between the target plate thickness Ttgt and the plate thickness threshold Tth. According to this table, for example, when the grade category AA and Ttgt> Tth, the average constraint MA1 is selected. When the grade category AA and Ttgt ≦ Tth, the average constraint MA2 (> MA1) is selected.

平均制約ＭＡ１とＭＡ２の間の大小関係は、平均制約ＭＢ１とＭＢ２の間にも当てはまり、更には、平均制約ＭＣ１とＭＣ２の間にも当てはまる。 The magnitude relationship between the mean constraints MA1 and MA2 also applies between the mean constraints MB1 and MB2, and also between the mean constraints MC1 and MC2.

図５及び６に示される例では、下限制約ＲＬ及び平均制約ＲＭが、目標板厚Ｔｔｇｔと板厚閾値Ｔｔｈの間の大小関係に応じて２種類の制約の間で切り替えられている。本明細書においては、Ｔｔｇｔ＞Ｔｔｈの場合の下限制約ＲＬ及び平均制約ＲＭを「第１制約」と総称する。また、Ｔｔｇｔ≦Ｔｔｈの場合の下限制約ＲＬ及び平均制約ＲＭを「第２制約」と総称する。第１制約と第２制約の違いは、第２制約の選択中は第１制約の選択中に比べてレベルＬｉの下方レベルへの修正が制限される点にある。 In the examples shown in FIGS. 5 and 6, the lower limit constraint RL and the average constraint RM are switched between the two types of constraints depending on the magnitude relationship between the target plate thickness Ttgt and the plate thickness threshold Tth. In the present specification, the lower limit constraint RL and the average constraint RM in the case of Ttgt> Tth are collectively referred to as "first constraint". Further, the lower limit constraint RL and the average constraint RM in the case of Ttgt ≦ Tth are collectively referred to as “second constraint”. The difference between the first constraint and the second constraint is that during the selection of the second constraint, the modification to the lower level of the level Li is restricted as compared with the selection of the first constraint.

図１に戻り、システム１００の構成の説明を続ける。スプレー制御装置５０は、形状制御装置３０からバルブをＯＮ状態に保持する時間（つまり、保持時間Ｔｏｎ）、及び、ＯＦＦ状態に保持する時間（つまり、保持時間Ｔｏｆｆ）についての情報を受け取る。保持時間Ｔｏｎ及びＴｏｆｆは、レベルＬｉに応じてノズル１７ごとに計算されている。そのため、スプレー制御装置５０は、保持時間Ｔｏｎ及びＴｏｆｆに基づいて、バルブを個別に制御する。 Returning to FIG. 1, the description of the configuration of the system 100 will be continued. The spray control device 50 receives information from the shape control device 30 about the time for holding the valve in the ON state (that is, the holding time Ton) and the time for holding the valve in the OFF state (that is, the holding time Tof). The holding times Ton and Toff are calculated for each nozzle 17 according to the level Li. Therefore, the spray control device 50 individually controls the valves based on the holding times Ton and Toff.

２．クーラントレベル制御
ここで、図７及び８を参照しながらクーラントレベル制御について説明する。クーラントレベル制御は、レベルＬｉを用いて保持時間Ｔｏｎ及びＴｏｆｆを設定し、この保持時間Ｔｏｎ及びＴｏｆｆに基づいてバルブを個別に制御するものである。レベルＬｉは、形状偏差ＳＤｉ（ｉは、ゾーン番号を示す。）とＰＩ制御（比例・積分制御）の組み合わせによって計算される。形状偏差ＳＤｉは、実績形状ＳＡｉと目標形状ＳＴｉの偏差（ＳＤｉ＝ＳＴｉ－ＳＡｉ）である。 2. 2. Coolant level control Here, the coolant level control will be described with reference to FIGS. 7 and 8. In the coolant level control, the holding times Ton and Toff are set using the level Li, and the valves are individually controlled based on the holding times Ton and Toff. The level Li is calculated by a combination of shape deviation SDi (i indicates a zone number) and PI control (proportional / integral control). The shape deviation SDi is a deviation (SDi = STi-SAi) between the actual shape SAi and the target shape STi.

図７は、クーラントレベル制御の概念を説明する図である。クーラントレベル制御は、所定の制御周期Ｔｓで繰り返し行われる。制御周期Ｔｓを均等に分割したときの１区分がΔｔである。レベルＬｉは、制御周期Ｔｓに占める保持時間Ｔｏｎの割合として、レベル０～１０の合計１１レベル設けられている。図７に示される例では、制御周期Ｔｓが１０等分されている。レベルＬｉがレベル５の場合はΔｔ×５が保持時間Ｔｏｎとなり、レベル７の場合はΔｔ×７が保持時間Ｔｏｎとなる。いずれの場合も、Δｔ×（１０－Ｌｉ）が保持時間Ｔｏｆｆとなる。このように、レベルＬｉは、レベルＬｉが上がるほど保持時間Ｔｏｎが長くなる。 FIG. 7 is a diagram illustrating the concept of coolant level control. Coolant level control is repeated in a predetermined control cycle Ts. One division when the control cycle Ts is evenly divided is Δt. The level Li is provided with a total of 11 levels of levels 0 to 10 as the ratio of the holding time Ton to the control cycle Ts. In the example shown in FIG. 7, the control cycle Ts is divided into 10 equal parts. When the level Li is level 5, Δt × 5 is the holding time Ton, and when the level 7 is level 7, Δt × 7 is the holding time Ton. In either case, Δt × (10-Li) is the holding time Toff. As described above, the holding time Ton of the level Li becomes longer as the level Li increases.

図８は、ＰＩ制御に基づいたレベルＬｉの修正例を説明する図である。図８の横軸はＰＩ制御の制御出力であり、縦軸はレベル修正量である。図８に示される例では、制御出力がプラスの場合、レベル修正量はプラス方向に階段状に大きくなる。つまり、制御出力がプラスの場合、保持時間Ｔｏｎが延長される方向にレベルＬｉが修正されることになる。反対に、制御出力がマイナスの場合、保持時間Ｔｏｎが短縮される方向にレベルＬｉが修正されることになる。 FIG. 8 is a diagram illustrating a modification example of level Li based on PI control. The horizontal axis of FIG. 8 is the control output of PI control, and the vertical axis is the level correction amount. In the example shown in FIG. 8, when the control output is positive, the level correction amount increases stepwise in the positive direction. That is, when the control output is positive, the level Li is corrected in the direction in which the holding time Ton is extended. On the contrary, when the control output is negative, the level Li is corrected in the direction of shortening the holding time Ton.

３．形状制御装置の機能構成例
３－１．形状偏差計算機能
形状偏差計算機能３１は、形状計６０から実績形状ＳＡｉを取得する。形状偏差計算機能３１は、また、設定計算装置２０から目標形状ＳＴｉを取得する。そして、形状偏差計算機能３１は、形状偏差ＳＤｉ（ＳＤｉ＝ＳＴｉ－ＳＡｉ）を計算する。形状偏差ＳＤｉの情報は、操作量計算機能３５に送信される。 3. 3. Functional configuration example of shape control device 3-1. Shape deviation calculation function The shape deviation calculation function 31 acquires the actual shape SAi from the shape meter 60. The shape deviation calculation function 31 also acquires the target shape STi from the setting calculation device 20. Then, the shape deviation calculation function 31 calculates the shape deviation SDi (SDi = STi-SAi). The information of the shape deviation SDi is transmitted to the manipulated variable calculation function 35.

予測モデル生成機能３２は、今回の制御周期Ｔｓから１周期先（次回の制御周期Ｔｓ）における圧延材７１の形状変化量βｉ（ｉは、ゾーン番号を示す。）を予測する予測モデルを生成する。予測モデル生成機能３２は、まず、過去の実績形状ＳＡｉの平均値Ａｓａｉを計算する。平均値Ａｓａｉは、一定周期で収集された実績形状ＳＡｉの過去の値（具体的には、前回の値からＩ回前の値）を用いて計算される。形状変化量βｉは、実績形状ＳＡｉの今回の値から平均値Ａｓａｉを引くことで計算される。形状変化量βｉは、実績形状ＳＡｉが収集されるたびに繰り返し計算される。 The prediction model generation function 32 generates a prediction model that predicts the shape change amount βi (i indicates a zone number) of the rolled material 71 one cycle ahead (next control cycle Ts) from the current control cycle Ts. .. The prediction model generation function 32 first calculates the average value Asai of the past actual shape SAi. The average value Asai is calculated using the past value of the actual shape SAi collected at a fixed cycle (specifically, the value I times before from the previous value). The shape change amount βi is calculated by subtracting the average value Asai from the current value of the actual shape SAi. The shape change amount βi is repeatedly calculated each time the actual shape SAi is collected.

各バルブのＯＮ状態とＯＦＦ状態は、（ＯＮ，ＯＦＦ）＝（１，０）とする信号に変換されている。予測モデル生成機能３２は、形状変化量βｉの今回の値と、形状変化量βｉの前回の計算からＪ回前の計算までの間のクーラントスプレー１０のバルブのＯＮ及びＯＦＦ信号の履歴と、を１セットとするデータをＫセット記憶する。この信号の履歴は、ｉ番目のゾーン６１のものである。そして、予測モデル生成機能３２は、Ｋセットのデータをトレーニングデータとした下記式（１）により、ロールバイトスプレー１１の影響係数ｗ^Ｂｉｔｅと、ワークロールスプレー１２の影響係数ｗ^ＷＲを計算し、予測モデルを生成する。

The ON state and OFF state of each valve are converted into signals in which (ON, OFF) = (1,0). The prediction model generation function 32 displays the current value of the shape change amount βi and the history of the ON and OFF signals of the valve of the coolant spray 10 from the previous calculation of the shape change amount βi to the calculation J times before. K sets of data to be one set are stored. The history of this signal is that of the i-th zone 61. Then, the prediction model generation function 32 calculates the influence coefficient ^wBite of the roll bite spray 11 and the influence coefficient ^wWR of the work roll spray 12 by the following equation (1) using the K set data as training data, and makes a prediction. Generate a model.

式（１）に使用される変数は次のとおりである。
ｊ：過去のデータ番号 [-]
Ｊ：過去のデータ数 [-]
ｋ：データセットの番号 [-]
Ｋ：データセットの数 [-]
β：形状変化量 [I-unit]
ｖ_kj ^ＷＲ：ワークロールスプレー１２のバルブのＯＮ及びＯＦＦ信号 [-]
ｖ_kj ^Ｂｉｔｅ：ロールバイトスプレー１１のバルブのＯＮ及びＯＦＦ信号 [-]
ｗ_ｊ ^ＷＲ：ワークロールクーラントスプレーの影響係数 [I-unit]
ｗ_ｊ ^Ｂｉｔｅ：バイトクーラントスプレーの影響係数 [I-unit]
λ：係数 [-]
α：配分比 [-] The variables used in equation (1) are as follows.
j: Past data number [-]
J: Number of past data [-]
k: Data set number [-]
K: Number of datasets [-]
β: Shape change amount [I-unit]
v _kj ^WR : ON and OFF signals for the valve of the work roll spray 12 [-]
v _kj ^Bite : ON and OFF signals for the valve of the roll bite spray 11 [-]
w _j ^WR : Impact factor of work roll coolant spray [I-unit]
w _j ^Bite : Impact factor of bite coolant spray [I-unit]
λ: Coefficient [-]
α: Distribution ratio [-]

３－２．予測モデル生成機能
予測モデル生成機能３２は、クーラントスプレー１０のバルブのＯＮ及びＯＦＦ信号をＪ個ずつ有するセットをｎセット準備する。そして、このｎセットのデータをテストデータとして、１セットずつ予測モデルに入力する。これにより、１～ｎ回先、つまり、１～ｎ周期先の形状変化量βｉを予測する。予測モデル生成機能３２は、予測期間（すなわち、１～ｎ周期の間）における形状変化量βｉを、逆転現象検知機能３３に送信する。 3-2. Predictive model generation function The predictive model generation function 32 prepares n sets having J ON and J OFF signals for the valves of the coolant spray 10. Then, this n sets of data are input to the prediction model one set at a time as test data. As a result, the shape change amount βi 1 to n times ahead, that is, 1 to n cycles ahead is predicted. The prediction model generation function 32 transmits the shape change amount βi during the prediction period (that is, between 1 to n cycles) to the reversal phenomenon detection function 33.

図９は、テストデータの一例を示した図である。図９に示される例では、過去のデータ数Ｊ＝２０であり、クーラントスプレー１０のバルブのＯＮ及びＯＦＦ信号が縦方向にｎセット並べられている。データ番号ｊ＝２０のデータは、形状変化量βｉの前回の計算時のＯＮ及びＯＦＦ信号を示している。ｎ＝１のデータセットは１回先の形状変化量βｉを予測するためのものである。このようなテストデータが１セットずつ予測モデルに入力されることで、ワークロールスプレー１２のバルブをＯＦＦ状態からＯＮ状態に切り替えたときの１～１６周期先の形状変化量βｉを予測することができる。 FIG. 9 is a diagram showing an example of test data. In the example shown in FIG. 9, the number of past data J = 20, and the ON and OFF signals of the valves of the coolant spray 10 are arranged in n sets in the vertical direction. The data of the data number j = 20 indicates the ON and OFF signals at the time of the previous calculation of the shape change amount βi. The data set of n = 1 is for predicting the shape change amount βi one time ahead. By inputting such test data one set at a time into the prediction model, it is possible to predict the shape change amount βi 1 to 16 cycles ahead when the valve of the work roll spray 12 is switched from the OFF state to the ON state. can.

図１０は、予測モデルを使用した形状変化量βｉの予測の実例を示した図である。この予測は、合計２１個のゾーンを有する４段圧延機の１４番目のゾーン（つまり、ｉ＝１４）に着目して行われた。テストデータには、図９で説明した１６セットのデータが使用された。圧延材はアルミニウム箔であり、その目標板厚Ｔｔｇｔは１２．４μｍ及び３４μｍであった。図１０の縦軸は形状変化量βｉであり、縦軸プラス方向がタイト状態に相当し、縦軸マイナス方向がルーズ状態に相当する。図１０の横軸は、データセット数の変換により得られる時間である。 FIG. 10 is a diagram showing an actual example of prediction of the shape change amount βi using the prediction model. This prediction was made by focusing on the 14th zone (that is, i = 14) of the 4-stage rolling mill having a total of 21 zones. As the test data, 16 sets of data described in FIG. 9 were used. The rolled material was aluminum foil, and the target plate thickness Ttgt was 12.4 μm and 34 μm. The vertical axis of FIG. 10 is the shape change amount βi, the positive axis of the vertical axis corresponds to the tight state, and the negative axis of the vertical axis corresponds to the loose state. The horizontal axis of FIG. 10 is the time obtained by converting the number of data sets.

Ｔｔｇｔ＝３４μｍの予測結果から理解されるように、通常の圧延では、ワークロールスプレーをＯＮ状態に切り替えると、ワークロール及び圧延材の熱膨張が抑えられて、圧延材の形状がタイト状態になる。ところが、Ｔｔｇｔ＝１２．４μｍの予測結果から理解されるように、ワークロールスプレーをＯＮ状態に切り替えてもルーズ状態になる。これが逆転現象である。逆転現象が発生した場合には、形状変化量βｉが２秒程度の短時間でルーズ状態に変化する。 As can be understood from the prediction result of Ttgt = 34 μm, in normal rolling, when the work roll spray is switched to the ON state, the thermal expansion of the work roll and the rolled material is suppressed, and the shape of the rolled material becomes a tight state. .. However, as can be understood from the prediction result of Ttgt = 12.4 μm, even if the work roll spray is switched to the ON state, it becomes a loose state. This is the reversal phenomenon. When the reversal phenomenon occurs, the shape change amount βi changes to a loose state in a short time of about 2 seconds.

本実施形態では、トレーニングに用いるデータセット数Ｋが大きな値に設定される。データセット数Ｋが大きな値に設定されることで、形状制御に使用される他のアクチュエータ（ロールベンダー、レベリングなど）による逆転現象への影響度が相対的に低下する。故に、本実施形態によれば、バルブの切り替えと形状変化量βｉの関係性が明確化された予測モデルによって、逆転現象の発生の予測の精度が高められている。 In this embodiment, the number of data sets K used for training is set to a large value. By setting the number of data sets K to a large value, the degree of influence on the reversal phenomenon by other actuators (roll bender, leveling, etc.) used for shape control is relatively reduced. Therefore, according to the present embodiment, the accuracy of prediction of the occurrence of the reversal phenomenon is improved by the prediction model in which the relationship between the valve switching and the shape change amount βi is clarified.

３－３．逆転現象検知機能
図１に戻り、形状制御装置３０の機能構成例の説明を続ける。逆転現象検知機能３３は、予測モデル生成機能３２から受信した形状変化量βｉに基づいて、１～ｎ周期の間に逆転現象が発生するか否かを判定する。例えば、ｎ周期先の形状変化量βｉから１周期先のそれを引いた値Δβｉが計算される。そして、値Δβｉが予め設定した閾値βｔｈを下回った場合、逆転現象検知機能３３は、逆転現象が発生すると判定する。 3-3. Reversal phenomenon detection function Returning to FIG. 1, the description of the functional configuration example of the shape control device 30 will be continued. The reversal phenomenon detection function 33 determines whether or not the reversal phenomenon occurs in the period of 1 to n based on the shape change amount βi received from the prediction model generation function 32. For example, the value Δβi obtained by subtracting the shape change amount βi one cycle ahead from the shape change amount βi n cycles ahead is calculated. Then, when the value Δβi is lower than the preset threshold value βth, the reversal phenomenon detection function 33 determines that the reversal phenomenon occurs.

別の例では、１～ｎ周期先の形状変化量βｉが１次関数に近似される。そして、この１次関数の１次の係数γが予め設定した閾値γｔｈを下回った場合、逆転現象検知機能３３は、逆転現象が発生すると判定する。 In another example, the shape change amount βi 1 to n cycles ahead is approximated to a linear function. Then, when the first-order coefficient γ of this linear function is lower than the preset threshold value γth, the reversal phenomenon detection function 33 determines that the reversal phenomenon occurs.

逆転現象が発生したと判定された場合、逆転現象検知機能３３は、現在圧延されている圧延材７１の材種区分及び目標板厚Ｔｔｇｔのデータを設定計算装置２０から取得する。また、逆転現象検知機能３３は、板厚閾値テーブル４１（図３参照）を参照し、取得された材種区分に対応する板厚閾値Ｔｔｈを特定する。そして、逆転現象検知機能３３は、この板厚閾値Ｔｔｈと、取得された目標板厚Ｔｔｇｔとを比較する。Ｔｔｇｔ＞Ｔｔｈの場合、逆転現象検知機能３３は、目標板厚Ｔｔｇｔを用いて板厚閾値Ｔｔｈを更新する。Ｔｔｇｔ≦Ｔｔｈの場合、この更新は行われない。 When it is determined that the reversal phenomenon has occurred, the reversal phenomenon detection function 33 acquires the data of the grade classification and the target plate thickness Ttgt of the rolled material 71 currently being rolled from the setting calculation device 20. Further, the reversal phenomenon detection function 33 refers to the plate thickness threshold table 41 (see FIG. 3) and specifies the plate thickness threshold Tth corresponding to the acquired grade classification. Then, the reversal phenomenon detection function 33 compares the plate thickness threshold value Tth with the acquired target plate thickness Ttgt. When Ttgt> Tth, the reversal phenomenon detection function 33 updates the plate thickness threshold value Tth using the target plate thickness Ttgt. If Ttgt ≤ Tth, this update is not performed.

３－４．パラメータ設定機能
パラメータ設定機能３４は、現在圧延されている圧延材７１の材種区分及び目標板厚Ｔｔｇｔのデータを設定計算装置２０から取得する。また、パラメータ設定機能３４は、板厚閾値テーブル４１を参照し、取得された材種区分に対応する板厚閾値Ｔｔｈを特定する。ここまでの機能は、逆転現象検知機能３３の一部と共通する。パラメータ設定機能３４は、更に、スプレー選択テーブル４２（図４参照）、下限制約テーブル４３（図５参照）、及び平均制約テーブル４４（図６参照）を参照する。そして、板厚閾値Ｔｔｈと目標板厚Ｔｔｇｔの比較結果に対応するパラメータを各テーブルから選択し、操作量計算機能３５に送信する。 3-4. Parameter setting function The parameter setting function 34 acquires data of the grade classification and the target plate thickness Ttgt of the rolled material 71 currently being rolled from the setting calculation device 20. Further, the parameter setting function 34 refers to the plate thickness threshold table 41 and specifies the plate thickness threshold Tth corresponding to the acquired grade classification. The functions up to this point are common to a part of the reversal phenomenon detection function 33. The parameter setting function 34 further refers to the spray selection table 42 (see FIG. 4), the lower limit constraint table 43 (see FIG. 5), and the average constraint table 44 (see FIG. 6). Then, the parameter corresponding to the comparison result of the plate thickness threshold Tth and the target plate thickness Ttgt is selected from each table and transmitted to the operation amount calculation function 35.

３－５．操作量計算機能
操作量計算機能３５は、形状偏差ＳＤｉをＰＩ制御器に入力し、レベル修正量（図８参照）を計算する。そして、操作量計算機能３５は、このレベル修正量を用いて、現在のレベルＬｉを修正する。レベルＬｉの修正に際しては、パラメータ設定機能３４から受信したパラメータ（具体的には、下限制約ＲＬ）が適宜参照される。そして、修正後のレベルＬｉ^ＭＯＤが下限制約ＲＬに抵触する場合、操作量計算機能３５は、このレベルＬｉ^ＭＯＤを更に修正して下限制約ＲＬと一致させる。 3-5. Operation amount calculation function The operation amount calculation function 35 inputs the shape deviation SDi to the PI controller and calculates the level correction amount (see FIG. 8). Then, the operation amount calculation function 35 corrects the current level Li by using this level correction amount. When modifying the level Li, the parameter (specifically, the lower limit constraint RL) received from the parameter setting function 34 is appropriately referred to. Then, when the modified level Li ^MOD conflicts with the lower limit constraint RL, the manipulated variable calculation function 35 further modifies this level Li ^MOD to match the lower limit constraint RL.

操作量計算機能３５は、また、パラメータ設定機能３４から受信したパラメータ（具体的には、平均制約ＲＭ）を用いて、修正後のレベルＬｉ^ＭＯＤを更に修正する。この修正は、例えば、下記式（２）及び（３）を用いて行われる。

The manipulated variable calculation function 35 also further modifies the modified level Li ^MOD using the parameters (specifically, the average constraint RM) received from the parameter setting function 34. This modification is performed using, for example, the following equations (2) and (3).

式（２）及び（３）に使用される変数は次のとおりである。
ΔＬ_comp：レベル修正量 [-]
Ｌ_ＡＶＥ ^ＳＥＴ：平均制約ＲＭ [-]
ｎ_Ｓ：形状計６０の板に覆われているゾーン６１の最初のゾーン番号 [-]
ｎ_Ｅ：形状計６０の板に覆われているゾーン６１の最後のゾーン番号 [-]
Ｌｉ：クーラントレベル制御のレベル [-]
Ｌｉ^ＮＥＷ：修正後のレベル [-] The variables used in equations (2) and (3) are:
ΔL _comp : Level correction amount [-]
L _AVE ^SET : Average constraint RM [-]
n _S : The first zone number of the zone 61 covered by the plate of the shape meter 60 [-]
n _E : The last zone number of the zone 61 covered by the plate of the shape meter 60 [-]
Li: Coolant level control level [-]
Li ^NEW : Modified level [-]

操作量計算機能３５は、修正後のレベルＬｉ^ＮＥＷと、制御周期Ｔｓとに基づいて、保持時間Ｔｏｎ及びＴｏｆｆを計算する。そして、操作量計算機能３５は、保持時間Ｔｏｎ及びＴｏｆｆをスプレー制御装置５０に送信する。 The manipulated variable calculation function 35 calculates the holding time Ton and Toff based on the corrected level Li ^NEW and the control cycle Ts. Then, the operation amount calculation function 35 transmits the holding time Ton and Toff to the spray control device 50.

操作量計算機能３５は、また、パラメータ設定機能３４から受信したパラメータ（具体的には、クーラントレベル制御の対象スプレー）を用いて、Ｔｔｇｔ≦Ｔｔｈの場合はロールバイトスプレー１１のバルブの状態を設定する。この理由は、Ｔｔｇｔ≦Ｔｔｈの場合、クーラントレベル制御の対象スプレーとしてワークロールスプレー１２のみが選択されるためである。この場合、操作量計算機能３５は、予測期間（すなわち、１～ｎ周期の間）に亘ってロールバイトスプレー１１が有する全てのバルブをＯＮ状態に保持する指令をスプレー制御装置５０に送信する。 The operation amount calculation function 35 also sets the valve state of the roll bite spray 11 when Ttgt ≦ Tth by using the parameter received from the parameter setting function 34 (specifically, the target spray for cooling level control). do. The reason for this is that when Ttgt ≦ Tth, only the work roll spray 12 is selected as the target spray for cooling level control. In this case, the manipulated variable calculation function 35 sends a command to the spray control device 50 to keep all the valves of the roll bite spray 11 in the ON state for the prediction period (that is, between 1 to n cycles).

逆転現象が発生メカニズムの詳細は不明である。しかしながら、クーラントスプレー１０のバルブのＯＮ状態とＯＦＦ状態の間の切り替えによってロールバイト内の摩擦係数が局所的に変化することが、逆転現象の発生に少なからず影響していると本発明者は推測している。そのため、本実施形態では、Ｔｔｇｔ≦Ｔｔｈの場合に、ロールバイトスプレー１１が有する全てのバルブをＯＮ状態に保持する。全てのバルブをＯＮ状態に保持することで、上述した局所的な変化が抑えられることが期待される。なお、クーラントレベル制御についてはワークロールスプレー１２のバルブにより実行されているので、クーラントレベル制御の実行そのものは継続されている。 The details of the mechanism by which the reversal phenomenon occurs are unknown. However, the present inventor speculates that the local change in the coefficient of friction in the roll bite due to the switching between the ON state and the OFF state of the valve of the coolant spray 10 has a considerable influence on the occurrence of the reversal phenomenon. is doing. Therefore, in the present embodiment, when Ttgt ≦ Tth, all the valves of the roll bite spray 11 are kept in the ON state. By keeping all valves in the ON state, it is expected that the above-mentioned local changes can be suppressed. Since the coolant level control is executed by the valve of the work roll spray 12, the execution of the coolant level control itself is continued.

４．効果
以上説明した実施の形態に係るシステムによれば、クーラントレベル制御が行われる。クーラントレベル制御では、目標板厚Ｔｔｇｔと板厚閾値Ｔｔｈとの比較結果に応じて第１制約又は第２制約が選択される。具体的に、Ｔｔｇｔ＞Ｔｔｈの場合には第１制約が選択され、Ｔｔｇｔ≦Ｔｔｈの場合には第２制約が選択される。 4. Effect According to the system according to the embodiment described above, the coolant level is controlled. In the coolant level control, the first constraint or the second constraint is selected according to the comparison result between the target plate thickness Ttgt and the plate thickness threshold value Tth. Specifically, when Ttgt> Tth, the first constraint is selected, and when Ttgt ≦ Tth, the second constraint is selected.

また、実施の形態に係るシステムによれば、予測モデルを用いることで将来において逆転現象が発生するか否かが判定される。そして、逆転現象が発生すると判定された場合には、目標板厚Ｔｔｇｔと板厚閾値Ｔｔｈとの比較結果に基づいて、板厚閾値Ｔｔｈの更新が行われる。具体的に、目標板厚Ｔｔｇｔが板厚閾値Ｔｔｈを上回る場合、逆転現象が発生すると判定されたゾーンにおいて、目標板厚Ｔｔｇｔを用いた板厚閾値Ｔｔｈの更新が行われる。 Further, according to the system according to the embodiment, it is determined whether or not a reversal phenomenon will occur in the future by using the prediction model. Then, when it is determined that the reversal phenomenon occurs, the plate thickness threshold Tth is updated based on the comparison result between the target plate thickness Ttgt and the plate thickness threshold Tth. Specifically, when the target plate thickness Ttgt exceeds the plate thickness threshold Tth, the plate thickness threshold Tth is updated using the target plate thickness Ttgt in the zone where the reversal phenomenon is determined to occur.

板厚閾値Ｔｔｈの更新が行われれば、少なくとも次回の制御周期Ｔｓにおいて行われる目標板厚Ｔｔｇｔと板厚閾値Ｔｔｈの比較において、Ｔｔｇｔ≦Ｔｔｈを示す判定結果が得られることになる。Ｔｔｇｔ≦Ｔｔｈを示す判定結果が得られるということは、第２制約が選択されることを意味する。以上のことから、実施の形態に係るシステムによれば、逆転現象が発生することが予測された場合に、次回の制御周期Ｔｓにおいて第２制約を選択することが可能となる。第２制約が選択されれば、第１制約が選択される場合に比べて、レベルＬｉの大幅な下方修正による逆転現象の進行を抑えることが可能となる。従って、実績形状ＳＡｉを目標形状ＳＴｉに維持して製品品質を向上することが可能となる。 If the plate thickness threshold Tth is updated, a determination result indicating Ttgt ≦ Tth can be obtained at least in the comparison between the target plate thickness Ttgt and the plate thickness threshold Tth performed in the next control cycle Ts. The fact that a determination result indicating Ttgt ≦ Tth is obtained means that the second constraint is selected. From the above, according to the system according to the embodiment, when it is predicted that the reversal phenomenon will occur, it is possible to select the second constraint in the next control cycle Ts. If the second constraint is selected, it is possible to suppress the progress of the reversal phenomenon due to a significant downward revision of the level Li, as compared with the case where the first constraint is selected. Therefore, it is possible to maintain the actual shape SAi at the target shape STi and improve the product quality.

また、実施の形態に係るシステムによれば、Ｔｔｇｔ≦Ｔｔｈを示す判定結果が得られた場合に、ロールバイトスプレー１１が有する全てのバルブをＯＮ状態に保持することが可能となる。つまり、実施の形態に係るシステムによれば、逆転現象が発生することが予測された場合に、次回の制御周期ＴｓにおいてＴｔｇｔ≦Ｔｔｈを示す判定結果が得られるように板厚閾値Ｔｔｈの更新を行い、この判定結果に基づいて全てのバルブをＯＮ状態に保持することが可能となる。上述したように、全てのバルブをＯＮ状態に保持することで、上述した局所的な変化が抑えられることが期待される。よって、逆転現象が発生した場合において、当該逆転現象の進行を効果的に抑えることが可能となる。 Further, according to the system according to the embodiment, when a determination result indicating Ttgt ≦ Tth is obtained, it is possible to keep all the valves of the roll bite spray 11 in the ON state. That is, according to the system according to the embodiment, when it is predicted that a reversal phenomenon will occur, the plate thickness threshold Tth is updated so that a determination result indicating Ttgt ≦ Tth can be obtained in the next control cycle Ts. Then, based on this determination result, it is possible to keep all the valves in the ON state. As described above, it is expected that the above-mentioned local changes can be suppressed by keeping all the valves in the ON state. Therefore, when a reversal phenomenon occurs, it is possible to effectively suppress the progress of the reversal phenomenon.

５．実施形態の変形例
上記実施形態は、以下に説明する各種の変形が可能である。 5. Modification Example of the above-described embodiment, various modifications described below are possible.

上記実施形態では、圧延材７１の圧延中に収集されたトレーニングデータを用いて予測モデルを生成し、この予測モデルにテストデータを適用して得られた形状変化量βｉに基づいて逆転現象の判定を行った。つまり、圧延材７１の圧延中にリアルタイムに予測モデルを生成し、当該圧延材７１に対する形状制御において逆転現象の判定を行った。しかしながら、逆転現象が発生したときのデータを教師データとする分類器（予測モデル）を事前に生成しておき、これを用いて逆転現象の判定を行ってもよい。例えば、圧延材７１の圧延中に収集された形状変化量βｉのデータに対して、逆転現象が発生したときのデータであるかどうかを調整者が判断する。そして、逆転現象が発生したときのデータを教師データとして分類器をトレーニングしておく。上記実施形態で使用したｎセットのデータをこの分類器に入力すれば、逆転現象の判定を行うことができる。 In the above embodiment, a prediction model is generated using the training data collected during rolling of the rolled material 71, and test data is applied to the prediction model to determine the reversal phenomenon based on the shape change amount βi obtained. Was done. That is, a prediction model was generated in real time during the rolling of the rolled material 71, and the reversal phenomenon was determined in the shape control for the rolled material 71. However, a classifier (prediction model) using the data when the reversal phenomenon occurs as teacher data may be generated in advance, and the reversal phenomenon may be determined using the classifier (prediction model). For example, the coordinator determines whether or not the data of the shape change amount βi collected during the rolling of the rolled material 71 is the data when the reversal phenomenon occurs. Then, the classifier is trained using the data when the reversal phenomenon occurs as teacher data. If the n sets of data used in the above embodiment are input to this classifier, the reversal phenomenon can be determined.

上記実施形態では、式（１）で表されるElastic Netと呼ばれる回帰分析手法により予測モデルを生成した。しかしながら、Elastic Net同様に縮小推定器を利用するRidge回帰やLasso回帰を用いて予測モデルを生成してもよいし、ニューラルネットワークやランダムフォレストなどの他の回帰分析手法を用いてもよい。 In the above embodiment, a prediction model is generated by a regression analysis method called Elastic Net represented by the equation (1). However, as with Elastic Net, predictive models may be generated using Ridge regression or Lasso regression that utilize a reduced estimator, or other regression analysis methods such as neural networks and random forests may be used.

上記実施形態では、形状偏差ＳＤｉとＰＩ制御の組み合わせに基づいてレベルＬｉを修正した。しかしながら、ＰＩ制御の代わりにＰ制御（比例制御）又はＰＩＤ制御（比例・積分・微分制御）を用いてこの修正を行ってもよい。 In the above embodiment, the level Li is modified based on the combination of shape deviation SDi and PI control. However, this modification may be performed using P control (proportional control) or PID control (proportional / integral / differential control) instead of PI control.

１０クーラントスプレー
１１ロールバイトスプレー
１２ワークロールスプレー
２０設定計算装置
３０形状制御装置
３１形状偏差計算機能
３２予測モデル生成機能
３３逆転現象検知機能
３４パラメータ設定機能
３５操作量計算機能
４０記憶装置
４１板厚閾値テーブル
４２スプレー選択テーブル
４３下限制約テーブル
４４平均制約テーブル
５０スプレー制御装置
６０形状計
６１ゾーン
７０圧延ライン
７１圧延材
７２圧延機
７３上ワークロール
７４下ワークロール
１００形状制御システム
ＲＬ，ＬＡ１，ＬＡ２，ＬＢ１，ＬＢ２，ＬＣ１，ＬＣ２下限制約
ＲＭ，ＭＡ１，ＭＡ２，ＭＢ１，ＭＢ２，ＭＣ１，ＭＣ２平均制約
Ｌｉレベル
ＳＡｉ実績形状
ＳＤｉ形状偏差
ＳＴｉ目標形状
Ｔｏｆｆ，Ｔｏｎ保持時間
Ｔｓ制御周期
Ｔｔｇｔ目標板厚
Ｔｔｈ板厚閾値
βｉ形状変化量 10 Coolant spray 11 Roll bite spray 12 Work roll spray 20 Setting calculation device 30 Shape control device 31 Shape deviation calculation function 32 Prediction model generation function 33 Reversal phenomenon detection function 34 Parameter setting function 35 Operation amount calculation function 40 Storage device 41 Plate thickness threshold Table 42 Spray selection table 43 Lower limit constraint table 44 Average constraint table 50 Spray control device 60 Shape meter 61 Zone 70 Rolling line 71 Rolling material 72 Roller 73 Upper work roll 74 Lower work roll 100 Shape control system RL, LA1, LA2, LB1 , LB2, LC1, LC2 Lower limit constraint RM, MA1, MA2, MB1, MB2, MC1, MC2 Average constraint Li level SAi Actual shape SDi Shape deviation STi Target shape Toff, Ton Retention time Ts Control cycle Ttgt Target plate thickness Tth Plate thickness threshold βi Shape change amount

Claims

圧延ロールと、
前記圧延ロールの出側、かつ、前記圧延ロールの胴長方向に分割された複数のゾーンごとに設けられ、圧延材の実績形状を前記複数のゾーンごとに計測する形状計と、
前記圧延ロールの入側及び出側の少なくとも一方に設けられたクーラントスプレーと、
前記クーラントスプレーが有する複数のバルブであって、前記複数のゾーンごとに設けられてＯＮ状態とＯＦＦ状態の間で切り替えられる複数のバルブと、
前記圧延材の形状制御を行う形状制御装置と、
を備え、
前記形状制御装置は、前記形状制御において、
前記形状制御の制御周期として予め設定した時間に占める前記ＯＮ状態の保持時間の割合を定めたレベルに基づいて、前記複数のバルブを個別に制御するクーラントレベル制御を行い、
前記形状制御装置は、前記クーラントレベル制御において、
前記実績形状と、前記圧延材の目標形状との偏差に基づいて、前記レベルの修正量を前記複数のバルブごとに計算し、
前記修正量による修正後の前記レベルを示す修正レベルに基づいて、前記ＯＮ状態と前記ＯＦＦ状態の間の切り替えを行い、
前記形状制御装置は、前記クーラントレベル制御において、更に、
前記圧延材の目標板厚と、前記圧延材の種類に応じて設定された板厚閾値と、の比較に基づいて、前記修正レベルに関する制約を示す第１制約又は第２制約を選択し、
前記目標板厚が前記板厚閾値を上回る場合には、前記第１制約が選択され、
前記目標板厚が前記板厚閾値以下の場合には、前記第２制約が選択され、
前記第２制約は、前記第１制約よりも、前記修正レベルの下方レベルへの低下を制限し、
前記圧延材の形状変化量と、前記ＯＮ状態及びＯＦＦ状態との関係を定めた所定の予測モデルを用いて、前記切り替えにより見込まれる変化の方向とは反対の方向に前記圧延材の形状が変化する逆転現象が所定の予測期間において発生するか否かを、前記複数のゾーンごとに判定し、
前記逆転現象が発生すると判定されたゾーンがある場合、前記目標板厚が前記板厚閾値を上回るか否かを判定し、
前記目標板厚が前記板厚閾値を上回ると判定された場合、前記逆転現象が発生すると判定されたゾーンにおいては前記目標板厚を用いて前記板厚閾値を更新し、前記逆転現象が発生しないと判定されたゾーンにおいては前記更新を行わない
ことを特徴とする圧延材の形状制御システム。 With rolling rolls
A shape meter provided on the exit side of the rolling roll and for each of a plurality of zones divided in the body length direction of the rolling roll, and measuring the actual shape of the rolled material for each of the plurality of zones.
A coolant spray provided on at least one of the entry side and the exit side of the rolling roll,
A plurality of valves included in the coolant spray, which are provided in each of the plurality of zones and can be switched between an ON state and an OFF state.
A shape control device that controls the shape of the rolled material, and
Equipped with
The shape control device is used in the shape control.
Coolant level control is performed to individually control the plurality of valves based on a level that determines the ratio of the holding time of the ON state to the time preset as the control cycle of the shape control.
The shape control device is used in the coolant level control.
Based on the deviation between the actual shape and the target shape of the rolled material, the correction amount of the level is calculated for each of the plurality of valves.
Switching between the ON state and the OFF state is performed based on the correction level indicating the level after the correction by the correction amount.
In the coolant level control, the shape control device further
Based on the comparison between the target plate thickness of the rolled material and the plate thickness threshold set according to the type of the rolled material, the first constraint or the second constraint indicating the constraint regarding the correction level is selected.
If the target plate thickness exceeds the plate thickness threshold, the first constraint is selected.
When the target plate thickness is equal to or less than the plate thickness threshold value, the second constraint is selected.
The second constraint limits the reduction of the modification level to a lower level than the first constraint.
Using a predetermined prediction model that defines the relationship between the amount of change in the shape of the rolled material and the ON state and the OFF state, the shape of the rolled material changes in a direction opposite to the direction of change expected by the switching. Whether or not the reversal phenomenon occurs in a predetermined prediction period is determined for each of the plurality of zones.
When there is a zone where it is determined that the reversal phenomenon occurs, it is determined whether or not the target plate thickness exceeds the plate thickness threshold value.
When it is determined that the target plate thickness exceeds the plate thickness threshold value, the plate thickness threshold value is updated using the target plate thickness in the zone where the reversal phenomenon is determined to occur, and the reversal phenomenon does not occur. A shape control system for rolled materials, characterized in that the above-mentioned update is not performed in the zone determined to be.

前記クーラントスプレーは、ロールバイトスプレーとワークロールスプレーを含み、
前記形状制御装置は、前記クーラントレベル制御において、更に、
前記目標板厚と前記板厚閾値との比較に基づいて、前記クーラントレベル制御の対象とする前記クーラントスプレーを選択し、
前記目標板厚が前記板厚閾値を上回る場合には、前記ロールバイトスプレー及び前記ワークロールスプレーを前記対象として選択し、
前記目標板厚が前記板厚閾値以下の場合には、前記ワークロールスプレーを前記対象として選択し、
前記目標板厚が前記板厚閾値以下の場合には、前記ロールバイトスプレーが有する前記複数のバルブのＯＮ状態を前記所定の予測期間に亘って保持する
ことを特徴とする請求項１に記載の圧延材の形状制御システム。 The coolant spray includes a roll bite spray and a work roll spray.
In the coolant level control, the shape control device further
Based on the comparison between the target plate thickness and the plate thickness threshold value, the coolant spray to be controlled by the coolant level is selected.
When the target plate thickness exceeds the plate thickness threshold value, the roll bite spray and the work roll spray are selected as the target.
When the target plate thickness is equal to or less than the plate thickness threshold value, the work roll spray is selected as the target.
The first aspect of claim 1, wherein when the target plate thickness is equal to or less than the plate thickness threshold value, the ON state of the plurality of valves of the roll bite spray is maintained for the predetermined prediction period. Rolled material shape control system.

前記修正レベルに関する制約は、前記修正レベルの下限値に関する下限制約を含み、
前記第２制約における前記下限制約が、前記第１制約におけるそれよりも高い
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の圧延材の形状制御システム。 The constraint on the modification level includes a lower bound constraint on the lower limit of the modification level.
The shape control system for a rolled material according to claim 1 or 2, wherein the lower limit constraint in the second constraint is higher than that in the first constraint.

前記修正レベルに関する制約は、前記圧延材の板幅方向における前記修正レベルの平均値に関する平均制約を含み、
前記第２制約における前記平均制約が、前記第１制約におけるそれよりも高い
ことを特徴とする請求項１～３何れか１項に記載の圧延材の形状制御システム。 The constraint on the correction level includes an average constraint on the average value of the correction level in the plate width direction of the rolled material.
The shape control system for a rolled material according to any one of claims 1 to 3, wherein the average constraint in the second constraint is higher than that in the first constraint.