JP7385127B2 - Rolling schedule creation device, rolling schedule creation method, and program - Google Patents

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Description

本発明は、圧延スケジュール作成装置、圧延スケジュール作成方法、およびプログラムに関し、特に、タンデム圧延機で圧延される被圧延材の圧延スケジュールを作成するために用いて好適なものである。 The present invention relates to a rolling schedule creation device, a rolling schedule creation method, and a program, and is particularly suitable for use in creating a rolling schedule for a rolled material to be rolled in a tandem rolling mill.

タンデム圧延機で板材を圧延する際には、各圧延スタンドの出側の板形状を一定の範囲に収めつつ、最終段の圧延スタンド(最下流の圧延スタンド)の出側の板クラウンを製品の許容範囲に収めることが求められる。各圧延スタンドの入側および出側の板クラウン比率が大きく異なると、板材の板幅方向の各位置における伸び率の差によって、板形状が悪くなり、安定通板に支障をきたすこととなる。 When rolling a plate with a tandem rolling mill, the shape of the plate on the exit side of each rolling stand is kept within a certain range, and the crown of the plate on the exit side of the final rolling stand (the most downstream rolling stand) is It is required to keep it within an acceptable range. If the plate crown ratios on the entry and exit sides of each rolling stand are significantly different, the plate shape will deteriorate due to the difference in elongation rate at each position in the plate width direction of the plate material, which will impede stable plate threading.

このため、各圧延スタンドのクラウン・形状制御端を適切に設定することが必要となる。各圧延スタンドのクラウン・形状制御端として、例えば、ロールベンダが用いられる。ロールベンダでは、ワークロールのドライブサイドとワークサイドのそれぞれにロールベンディング力を付与する。これにより、板クラウンおよび形状(伸差率等)を制御することができる。 Therefore, it is necessary to appropriately set the crown/shape control end of each rolling stand. For example, a roll bender is used as the crown/shape control end of each rolling stand. In a roll bender, roll bending force is applied to each of the drive side and work side of the work roll. Thereby, the plate crown and shape (expansion rate, etc.) can be controlled.

しかしながら、望ましい板クラウン・形状を実現する際に、各圧延スタンドのクラウン・形状制御端の制御能力が不足する場合がある。このような場合には、板厚スケジュール(各圧延スタンドの出側板厚のスケジュール)を変更することにより、各圧延スタンドの圧延荷重を変更して、望ましい板クラウン・形状に近づけることが可能である。このような技術として、特許文献1に記載の技術がある。特許文献1では、各圧延スタンドFiの出側における板クラウン制御量yiおよび伸差率εiに関する制約式と、最終段の圧延スタンドFnの出側における板クラウンCnに関する制約式を満足する範囲で、最終段の圧延スタンドFnを除く圧延スタンドFkの出側板厚の理想板厚スケジュールh0kからのずれ量を小さくすることを目的とする評価関数Jの値を最小化するときの、各圧延スタンドFiにおける板クラウン制御量yiと、最終段を除く各圧延スタンドFkの出側板厚の修正量Δhkを導出する。これにより、ほぼ同一の圧延条件から得られる板厚スケジュールや、過去の経験に基づく理想板厚スケジュールからかけ離れないような板厚スケジュールを基に適切な板クラウンおよび形状の制御を行うことができる。 However, when achieving a desired plate crown/shape, the ability to control the crown/shape control end of each rolling stand may be insufficient. In such a case, by changing the plate thickness schedule (schedule for the exit side plate thickness of each rolling stand), it is possible to change the rolling load of each rolling stand and approximate the desired plate crown/shape. . As such a technique, there is a technique described in Patent Document 1. Patent Document 1 satisfies the constraint expression regarding the plate crown control amount y i and the expansion ratio ε i on the exit side of each rolling stand Fi, and the constraint expression regarding the plate crown C n on the exit side of the final stage rolling stand Fn. When minimizing the value of the evaluation function J whose purpose is to reduce the amount of deviation from the ideal plate thickness schedule h0 k of the outlet side plate thickness of the rolling stand Fk excluding the final rolling stand Fn in the range, each The plate crown control amount y i in the rolling stand Fi and the correction amount Δh k of the outlet side plate thickness of each rolling stand Fk except the final stage are derived. As a result, it is possible to appropriately control the plate crown and shape based on a plate thickness schedule obtained under substantially the same rolling conditions or a plate thickness schedule that does not deviate far from an ideal plate thickness schedule based on past experience.

また、前記理想板厚スケジュールを定める方法として、特許文献2には、各圧延スタンドの圧延荷重の比率が所定の比率になるように最下流の圧延スタンド以外の圧延スタンドの出側板厚を決定する方法が開示されている。圧延荷重の比率を板厚スケジュールの決定のための指標とする理由として、圧延ロールのたわみや偏平などの弾性変形を通じて圧延材の形状が圧延荷重の影響を強く受けることと、圧延荷重は圧延スタンドの負荷を表す1つの指標であることと、圧延スタンドの負荷を表す他の指標である圧延トルクやモータ電流なども圧延荷重と密接な関係があることとが挙げられる。 Further, as a method for determining the ideal plate thickness schedule, Patent Document 2 discloses that the exit side plate thickness of rolling stands other than the most downstream rolling stand is determined so that the ratio of rolling loads of each rolling stand becomes a predetermined ratio. A method is disclosed. The reason why the rolling load ratio is used as an index for determining the plate thickness schedule is that the shape of the rolled material is strongly influenced by the rolling load through elastic deformation such as deflection and flattening of the rolling rolls, and the rolling load is It is one of the indicators representing the load on the rolling stand, and other indicators representing the load on the rolling stand, such as rolling torque and motor current, are also closely related to the rolling load.

この理想板厚スケジュールの決定は、板材がタンデム圧延機で圧延される前に行われるため、各圧延スタンドの圧延荷重の予測値を用いて行う必要がある。この圧延荷重の予測値は、各圧延スタンドの入側板厚および出側板厚、各圧延スタンドにおける板材の温度予測値および速度設定値などを入力として、板材の変形抵抗モデルを用いて求められる。 This ideal plate thickness schedule is determined before the plate material is rolled by the tandem rolling mill, and therefore needs to be determined using predicted values of the rolling load of each rolling stand. The predicted value of the rolling load is obtained using a plate deformation resistance model using input plate thicknesses and outlet plate thicknesses of each rolling stand, predicted temperature values and speed setting values of the plate material in each rolling stand, and the like.

特開2019-63811号公報JP2019-63811A 特開平11-267723号公報Japanese Patent Application Publication No. 11-267723 特開昭59-76605号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 59-76605 特開2001-47116号公報Japanese Patent Application Publication No. 2001-47116

日本鉄鋼協会共同研究会 圧延理論部会編、「板圧延の理論と実際」、社団法人日本鉄鋼協会、平成22年9月30日発行Japan Iron and Steel Institute Joint Research Group, Rolling Theory Subcommittee, ed., “Theory and Practice of Plate Rolling”, Japan Iron and Steel Institute, published September 30, 2010.

しかしながら、一般に、圧延荷重の予測には誤差比率(=予測値/真値-1)で0.1~0.2程度の予測誤差がある。従って、圧延荷重の予測誤差のある各圧延スタンドで理想板厚スケジュールに近くなるように特許文献1に記載の手法で決定した板厚スケジュール(各圧延スタンドの出側板厚のスケジュール)は、圧延荷重の予測誤差がない場合の板厚スケジュールとは異なることになる。よって、圧延荷重の誤差がどの圧延スタンドにどのように生じているかによって得られる板厚スケジュールが変化する。特に、圧延荷重の予測誤差が大きい場合、圧延荷重の予測誤差がない場合の本来得るべき板厚スケジュールとは大きく異なる板厚スケジュールしか得られないという課題がある。 However, in general, prediction of rolling load has a prediction error of about 0.1 to 0.2 in terms of error ratio (=predicted value/true value - 1). Therefore, the plate thickness schedule (schedule for the exit side plate thickness of each rolling stand) determined by the method described in Patent Document 1 so as to be close to the ideal plate thickness schedule at each rolling stand where there is a prediction error in the rolling load is This is different from the plate thickness schedule when there is no prediction error. Therefore, the plate thickness schedule obtained changes depending on which rolling stand the rolling load error occurs in and how. In particular, when the rolling load prediction error is large, there is a problem in that a plate thickness schedule that is significantly different from the plate thickness schedule that should be obtained when there is no rolling load prediction error is a problem.

本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、圧延荷重の予測誤差が大きい場合でも、圧延荷重の予測誤差がない条件で決定される各圧延スタンドの出側板厚のスケジュールと大きく異ならないように各圧延スタンドの出側板厚のスケジュールを決定することができるようにすることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and even when the prediction error of the rolling load is large, the schedule of the exit plate thickness of each rolling stand is determined under the condition that there is no prediction error of the rolling load. The purpose of this invention is to be able to determine the schedule for the exit side plate thickness of each rolling stand so that the schedule does not differ significantly from that of the rolling stand.

本発明の圧延スケジュール作成装置は、タンデム圧延機を構成する複数の圧延スタンドにおける板クラウン・形状制御端の操作によって変更される前記圧延スタンドの出側における板クラウンの量である板クラウン制御量と、前記圧延スタンドにおける出側板厚とを少なくとも決めるための圧延スケジュールを作成する圧延スケジュール作成装置であって、前記圧延スタンドの出側における板クラウンと、前記圧延スタンドの出側における被圧延材の形状との少なくとも一方に関する許容範囲を規定する不等式である板クラウン・形状制約式と、相互に隣接する2台の前記圧延スタンドの少なくとも1組について、相互に隣接する2台の前記圧延スタンドの圧下率の比率の許容範囲を規定する不等式である圧下率制約式とを含む制約式を設定する制約式設定手段と、最終段の前記圧延スタンドを除く前記圧延スタンドの出側板厚の、理想板厚からの修正量を小さくすることを目的とする評価関数を設定する評価関数設定手段と、前記制約式設定手段により設定された前記板クラウン・形状制約式および前記圧下率制約式を含む制約式を満足する範囲で、前記評価関数の値が最小または最大になるときの、前記最終段の圧延スタンドを除く前記圧延スタンドの出側板厚の修正量と、前記複数の圧延スタンドにおける前記板クラウン制御量を数理計画法による最適化計算を行うことにより導出する最適計算手段と、前記最適計算手段により導出された、前記最終段の圧延スタンドを除く前記圧延スタンドの出側板厚の修正量と、前記複数の圧延スタンドにおける前記板クラウン制御量とに基づいて、圧延スケジュールを作成する圧延スケジュール作成手段と、を有することを特徴とする。 The rolling schedule creation device of the present invention has a plate crown control amount, which is the amount of plate crown on the exit side of the rolling stand, which is changed by operating the plate crown/shape control end in a plurality of rolling stands constituting a tandem rolling mill. , a rolling schedule creation device for creating a rolling schedule for determining at least the sheet thickness at the exit side of the rolling stand, the rolling schedule creation device comprising: a plate crown at the exit side of the rolling stand; and a shape of the rolled material at the exit side of the rolling stand; and the plate crown/shape constraint equation, which is an inequality that defines an allowable range for at least one of and a constraint equation setting means for setting a constraint equation including a reduction ratio constraint equation which is an inequality that defines an allowable range of the ratio of an evaluation function setting means for setting an evaluation function for the purpose of reducing the amount of correction of , and a constraint expression including the plate crown/shape constraint expression and the rolling reduction rate constraint expression set by the constraint expression setting means. the amount of modification of the exit side plate thickness of the rolling stands other than the final stage rolling stand and the plate crown control amount of the plurality of rolling stands when the value of the evaluation function becomes the minimum or maximum within the range of an optimal calculation means derived by performing an optimization calculation using mathematical programming; an amount of modification of the exit side plate thickness of the rolling stands other than the final stage rolling stand derived by the optimal calculation means; The method further comprises a rolling schedule creating means for creating a rolling schedule based on the plate crown control amount in the rolling stand.

本発明の圧延スケジュール作成方法は、タンデム圧延機を構成する複数の圧延スタンドにおける板クラウン・形状制御端の操作によって変更される前記圧延スタンドの出側における板クラウンの量である板クラウン制御量と、前記圧延スタンドにおける出側板厚とを少なくとも決めるための圧延スケジュールを作成する圧延スケジュール作成方法であって、前記圧延スタンドの出側における板クラウンと、前記圧延スタンドの出側における被圧延材の形状との少なくとも一方に関する許容範囲を規定する不等式である板クラウン・形状制約式と、相互に隣接する2台の前記圧延スタンドの少なくとも1組について、相互に隣接する2台の前記圧延スタンドの圧下率の比率の許容範囲を規定する不等式である圧下率制約式とを含む制約式を設定する制約式設定工程と、最終段の前記圧延スタンドを除く前記圧延スタンドの出側板厚の、理想板厚からの修正量を小さくすることを目的とする評価関数を設定する評価関数設定工程と、前記制約式設定工程により設定された前記板クラウン・形状制約式および前記圧下率制約式を含む制約式を満足する範囲で、前記評価関数の値が最小または最大になるときの、前記最終段の圧延スタンドを除く前記圧延スタンドの出側板厚の修正量と、前記複数の圧延スタンドにおける前記板クラウン制御量を数理計画法による最適化計算を行うことにより導出する最適計算工程と、前記最適計算工程により導出された、前記最終段の圧延スタンドを除く前記圧延スタンドの出側板厚の修正量と、前記複数の圧延スタンドにおける前記板クラウン制御量とに基づいて、圧延スケジュールを作成する圧延スケジュール作成工程と、を有することを特徴とする。 The rolling schedule creation method of the present invention includes a plate crown control amount, which is the amount of plate crown on the exit side of the rolling stand, which is changed by operating plate crown/shape control ends in a plurality of rolling stands constituting a tandem rolling mill. , a rolling schedule creation method for creating a rolling schedule for determining at least the sheet thickness at the exit side of the rolling stand, the method comprising: a plate crown at the exit side of the rolling stand; and a shape of the material to be rolled at the exit side of the rolling stand; and the plate crown/shape constraint equation, which is an inequality that defines an allowable range for at least one of A constraint equation setting process that sets a constraint equation including a rolling reduction constraint equation that is an inequality that defines an allowable range of the ratio of an evaluation function setting step in which an evaluation function is set for the purpose of reducing the amount of correction of the amount of modification of the exit side plate thickness of the rolling stands other than the final stage rolling stand and the plate crown control amount of the plurality of rolling stands when the value of the evaluation function becomes the minimum or maximum within the range of an optimal calculation process derived by performing an optimization calculation using mathematical programming; an amount of modification of the exit side plate thickness of the rolling stands other than the final stage rolling stand derived from the optimal calculation process; The present invention is characterized by comprising a rolling schedule creation step of creating a rolling schedule based on the sheet crown control amount in the rolling stand.

本発明のプログラムは、前記圧延スケジュール作成装置の各手段としてコンピュータを機能させることを特徴とする。 The program of the present invention is characterized in that it causes a computer to function as each means of the rolling schedule creation device.

本発明によれば、圧延荷重の予測誤差が大きい場合でも、圧延荷重の予測誤差がない条件で決定される各圧延スタンドの出側板厚のスケジュールと大きく異ならないように各圧延スタンドの出側板厚のスケジュールを決定することができる。 According to the present invention, even when the rolling load prediction error is large, the exit side plate thickness of each rolling stand is not significantly different from the schedule of the exit side plate thickness of each rolling stand determined under the condition that there is no rolling load prediction error. schedule can be determined.

熱間圧延設備の概略構成の一例を示した図である。It is a diagram showing an example of a schematic configuration of hot rolling equipment. 圧延スタンドに作用する圧延荷重と、ワークロールに付与するロールベンディング力の方向の一例を概念的に示す図である。FIG. 3 is a diagram conceptually showing an example of the direction of a rolling load acting on a rolling stand and a roll bending force applied to a work roll. 圧延スケジュール作成装置の機能的な構成の第1の例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a first example of a functional configuration of a rolling schedule creation device. 圧延スケジュール作成装置の処理の第1の例を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the 1st example of processing of a rolling schedule creation device. 板クラウンと伸差率の一例を説明する図である。It is a figure explaining an example of a plate crown and an expansion ratio. 圧延スケジュール作成装置の機能的な構成の第2の例を示す図である。It is a figure showing the 2nd example of the functional composition of a rolling schedule creation device. 各圧延スタンドにおける圧延荷重の一例を示す図である。It is a figure showing an example of rolling load in each rolling stand. 各圧延スタンドにおける圧下率の一例を示す図である。It is a figure showing an example of rolling reduction rate in each rolling stand. 圧下率の比率の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the ratio of a rolling reduction rate. 各圧延スタンドにおける板クラウンと急峻度の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a plate crown and steepness in each rolling stand.

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。尚、各図では、表記の都合上、構成の一部を省略化及び簡略化している。また、各図に示すxyz座標は、方向を示すものであり、各図におけるxyz座標の原点は同じである(各図に示した位置にxyz座標の原点があるわけではない)。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that in each figure, a part of the configuration is omitted and simplified for convenience of notation. Furthermore, the xyz coordinates shown in each figure indicate directions, and the origin of the xyz coordinates in each figure is the same (the origin of the xyz coordinates is not necessarily located at the position shown in each figure).

(第1の実施形態)
まず、第1の実施形態を説明する。
<熱間圧延設備の概略構成>
図1は、熱間圧延設備の概略構成の一例を示した図である。
図1において、熱間圧延設備は、粗圧延機10と、仕上圧延機20と、ランアウトテーブル30と、と、コイル巻き取り装置40と、を有する。
(First embodiment)
First, a first embodiment will be described.
<Schematic configuration of hot rolling equipment>
FIG. 1 is a diagram showing an example of a schematic configuration of hot rolling equipment.
In FIG. 1, the hot rolling equipment includes a rough rolling mill 10, a finishing rolling mill 20, a runout table 30, and a coil winding device 40.

粗圧延機10は、図示しない加熱炉により加熱され、熱間圧延ラインに供給されたスラブAを粗圧延し、被圧延材であるシートバーBを形成するためのものである。
仕上圧延機20は、複数の圧延スタンド(図1に示す例では7台の圧延スタンドF1~F7)によりシートバーBを連続的に仕上げ圧延し、ストリップCを形成するためのものである。
タンデム圧延機を構成する各圧延スタンドF1~F7には、ロードセル21a~21gと、油圧圧下機構22a~22gと、ロールベンダ23a~23gとが設けられている。
ロードセル21a~21gは、シートバーBが圧延スタンドF1~F7の上下のワークロールの間を通過して圧延されるときに生じる圧延荷重を測定する。
油圧圧下機構22a~22gは、圧延スタンドF1~F7により圧延される際のシートバーBの圧下位置を調整する。
The rough rolling mill 10 is heated by a heating furnace (not shown) and rough-rolls the slab A supplied to the hot rolling line to form a sheet bar B which is a material to be rolled.
The finish rolling mill 20 is for continuous finish rolling of the sheet bar B to form the strip C using a plurality of rolling stands (seven rolling stands F1 to F7 in the example shown in FIG. 1).
Each of the rolling stands F1 to F7 constituting the tandem rolling mill is provided with load cells 21a to 21g, hydraulic rolling mechanisms 22a to 22g, and roll benders 23a to 23g.
The load cells 21a to 21g measure rolling loads generated when the sheet bar B is rolled by passing between the upper and lower work rolls of the rolling stands F1 to F7.
The hydraulic rolling mechanisms 22a to 22g adjust the rolling position of the sheet bar B when it is rolled by the rolling stands F1 to F7.

尚、図1では、圧延スタンドF1~F7の上側にロードセル21a~21gが配置され、圧延スタンドF1~F7の下側に油圧圧下機構22a~22gが配置されている場合を例に挙げて示す。しかしながら、ロードセル21a~21gと油圧圧下機構22a~22gの配置は図1に示すものに限定されない。例えば、圧延スタンドF1~F7の下側にロードセル21a~21gが配置され、圧延スタンドF1~F7の上側に油圧圧下機構22a~22gが配置されてもよい。また、圧延スタンドF1~F7の上側と下側の双方にロードセル21a~21gが配置されていてもよい。 In FIG. 1, an example is shown in which the load cells 21a to 21g are arranged above the rolling stands F1 to F7, and the hydraulic rolling mechanisms 22a to 22g are arranged below the rolling stands F1 to F7. However, the arrangement of the load cells 21a to 21g and the hydraulic lowering mechanisms 22a to 22g is not limited to that shown in FIG. For example, the load cells 21a to 21g may be arranged below the rolling stands F1 to F7, and the hydraulic lowering mechanisms 22a to 22g may be arranged above the rolling stands F1 to F7. Furthermore, load cells 21a to 21g may be arranged both above and below the rolling stands F1 to F7.

ロールベンダ23a~23gは、ワークロールの端部の軸受(チョック)に対して、油圧シリンダによってロールベンディング力(ベンダ力、ベンダ圧ともいう)を付与し、ワークロールに生じているたわみを矯正する。本実施形態では、ロールベンダ23a~23gがクラウン・形状制御端の一例である。
図2は、圧延スタンドF1~F7に作用する圧延荷重と、ワークロールに付与するロールベンディング力の方向の一例を概念的に示す図である。
The roll benders 23a to 23g use hydraulic cylinders to apply roll bending force (also referred to as bender force or bender pressure) to bearings (chocks) at the ends of the work rolls, thereby correcting deflections occurring in the work rolls. . In this embodiment, the roll benders 23a to 23g are examples of crown/shape control ends.
FIG. 2 is a diagram conceptually showing an example of the rolling loads acting on the rolling stands F1 to F7 and the direction of the roll bending force applied to the work rolls.

図2に示す白抜きの矢印線で示す方向が、圧延スタンドF1~F7に作用する圧延荷重の方向である。また、黒両矢印線で示す方向が、ワークロールに付与するロールベンディング力の方向である。図2に示すように、ロールベンディング力は、ワークロールの両端のそれぞれにおいて付与される。このように、ワークロールの両端部にロールベンダが設けられている。 The direction indicated by the white arrow line shown in FIG. 2 is the direction of the rolling load acting on the rolling stands F1 to F7. Further, the direction indicated by the black double arrow line is the direction of the roll bending force applied to the work roll. As shown in FIG. 2, roll bending forces are applied at each of the opposite ends of the work roll. In this way, roll benders are provided at both ends of the work roll.

ロールベンダ23a~23gは、例えば、インクリーズベンダとディグリーズベンダとを有する。インクリーズベンダは、上下のワークロールの軸受間の距離を広げる方向にロールベンディング力(曲げ力)を付与する。ディクリーズベンダは、上下のワークロールの軸受間を狭める方向にロールベンディング力(曲げ力)を付与する。 The roll benders 23a to 23g include, for example, increase benders and degree benders. The increase bender applies roll bending force (bending force) in the direction of increasing the distance between the bearings of the upper and lower work rolls. The decrease bender applies roll bending force (bending force) in a direction that narrows the space between the bearings of the upper and lower work rolls.

この他、各圧延スタンドF1~F7には、ロードリレーがそれぞれ設けられている。圧延スタンドF1~F7に備わっているロードリレーは、シートバーBの先端が圧延スタンドF1~F7に噛み込むとオンし、シートバーBの尾端が圧延スタンドF1~F7から抜けるとオフする。
また、仕上圧延機20の各圧延スタンドF1~F7のワークロールに近接する位置には、ワークロールを冷却する不図示の冷却スプレーが設けられている。
In addition, each of the rolling stands F1 to F7 is provided with a load relay. The load relays provided in the rolling stands F1 to F7 are turned on when the tip of the sheet bar B is caught in the rolling stands F1 to F7, and turned off when the tail end of the sheet bar B is removed from the rolling stands F1 to F7.
Furthermore, a cooling spray (not shown) for cooling the work rolls is provided at a position close to the work rolls of each of the rolling stands F1 to F7 of the finishing rolling mill 20.

ランアウトテーブル30は、仕上圧延機20により仕上げ圧延されたストリップCを冷却するためのものである。
コイル巻き取り装置40は、一般にコイラーと称されるものであり、ランアウトテーブル30により冷却されたストリップCを巻き取るためのものである。
The runout table 30 is for cooling the strip C that has been finish rolled by the finish rolling mill 20.
The coil winding device 40 is generally called a coiler, and is for winding up the strip C cooled by the runout table 30.

<圧延スケジュール作成装置300>
本実施形態の圧延スケジュール作成装置300は、このような熱間圧延設備で熱間圧延される被圧延材(シートバーB)の各圧延スタンドF1~F6の出側板厚と、ロールベンダ23a~23gで付与するロールベンディング力を、当該被圧延材の圧延前に導出する。
<Rolling schedule creation device 300>
The rolling schedule creation device 300 of the present embodiment calculates the outlet thickness of each of the rolling stands F1 to F6 of the rolled material (sheet bar B) to be hot rolled in such hot rolling equipment, and the roll benders 23a to 23g. The roll bending force applied in is derived before rolling of the material to be rolled.

図3は、圧延スケジュール作成装置300の機能的な構成の一例を示す図である。圧延スケジュール作成装置300のハードウェアは、例えば、CPU、ROM、RAM、HDD、および各種のインターフェースを備える情報処理装置や、専用のハードウェアを用いることにより実現される。また、図4は、圧延スケジュール作成装置300の処理の一例を説明するフローチャートである。 FIG. 3 is a diagram showing an example of the functional configuration of the rolling schedule creation device 300. The hardware of the rolling schedule creation device 300 is realized by using, for example, an information processing device including a CPU, ROM, RAM, HDD, and various interfaces, or dedicated hardware. Further, FIG. 4 is a flowchart illustrating an example of processing of the rolling schedule creation device 300.

[データ格納部301]
データ格納部301は、熱間圧延設備における操業実績データと設備データを記憶する。
[Data storage unit 301]
The data storage unit 301 stores operational performance data and equipment data in hot rolling equipment.

操業実績データは、例えば、各圧延スタンドF1~F7のそれぞれについての、入側板厚、出側板厚、圧延荷重、板温度、および板速度(ワークロールの回転速度)、ロールベンディング力を含む。これらのデータが材料区分(被圧延材の材質)毎に操業実績データとしてデータ格納部301により記憶される。また、設備データは、各圧延スタンドF1~F7のそれぞれについての、ワークロールのロール径、ワークロールおよびバックアップロールに生じているクラウンを含む。 The operational performance data includes, for example, the inlet side plate thickness, outlet side plate thickness, rolling load, plate temperature, plate speed (rotational speed of the work roll), and roll bending force for each of the rolling stands F1 to F7. These data are stored in the data storage unit 301 as operational performance data for each material category (material of the rolled material). Furthermore, the equipment data includes the roll diameter of the work roll and the crown formed on the work roll and backup roll for each of the rolling stands F1 to F7.

[操業基準取得部302、ステップS401]
操業基準取得部302は、クラウン・形状制御端における制御量の基準値を取得する。前述したように本実施形態では、クラウン・形状制御端はロールベンダ23a~23gである。したがって、操業基準取得部302は、各圧延スタンドF1~F7におけるロールベンディング力の基準値を取得する。各圧延スタンドF1~F7におけるロールベンディング力の基準値は、材料区分(被圧延材の材質)毎の値である。
[Operating standards acquisition unit 302, step S401]
The operation standard acquisition unit 302 acquires the standard value of the control amount at the crown/shape control end. As described above, in this embodiment, the crown/shape control ends are the roll benders 23a to 23g. Therefore, the operation standard acquisition unit 302 acquires the standard value of the roll bending force in each of the rolling stands F1 to F7. The reference value of the roll bending force in each of the rolling stands F1 to F7 is a value for each material classification (material of the rolled material).

操業基準取得部302は、例えば、過去の操業実績(前述の操業実績データ)から得られる各圧延スタンドF1~F7におけるロールベンディング力の代表値(例えば平均値)を、各圧延スタンドF1~F7におけるロールベンディング力の基準値として取得することができる。この場合、各圧延スタンドF1~F7におけるロールベンディング力の基準値は、固定値になる。 For example, the operation standard acquisition unit 302 calculates the representative value (for example, average value) of the roll bending force at each rolling stand F1 to F7 obtained from past operation results (the above-mentioned operation result data) to the representative value (for example, average value) of the roll bending force at each rolling stand F1 to F7. It can be obtained as a reference value for roll bending force. In this case, the reference value of the roll bending force in each rolling stand F1 to F7 is a fixed value.

また、操業基準取得部302は、ロジックを用いて、各圧延スタンドF1~F7におけるロールベンディング力の基準値を計算してもよい。例えば、特許文献3に記載のように、被圧延材の板形状の通板限界値を考慮して、各圧延スタンドF1~F7におけるロールベンディング力(クラウン・形状制御端における制御量)を計算し、計算した値を、各圧延スタンドF1~F7におけるロールベンディング力の基準値とすることができる。
尚、以下の説明では、各圧延スタンドF1~F7におけるロールベンディング力の基準値を必要に応じて、ロールベンディング力の基準値または単に基準値と略称する。
Further, the operation standard acquisition unit 302 may use logic to calculate the standard value of the roll bending force in each of the rolling stands F1 to F7. For example, as described in Patent Document 3, the roll bending force (control amount at the crown/shape control end) at each rolling stand F1 to F7 is calculated in consideration of the sheet passing limit value of the plate shape of the material to be rolled. , the calculated value can be used as a reference value for the roll bending force in each rolling stand F1 to F7.
In the following description, the reference value of the roll bending force in each of the rolling stands F1 to F7 will be abbreviated as the reference value of the roll bending force or simply the reference value as necessary.

[理想板厚スケジュール取得部303、ステップS402]
理想板厚スケジュール取得部303は、データ格納部301に記憶されている操業実績データおよび設備データと、操業基準取得部302により得られた各圧延スタンドFiにおけるロールベンディング力の基準値とを用いて、各圧延スタンドFiの望ましい出側板厚を示す理想板厚スケジュールh0iを導出する。理想板厚スケジュールh0iは、材料区分(被圧延材の材質)毎に導出される。ここで、添字iは、圧延スタンドを識別するための変数であり、圧延スタンドの総数をnとすると、1~nの整数となり、上流側の圧延スタンドであるほど、小さな値が与えられる。図1に示す例では、7基の圧延スタンドF1~F7があるので、圧延スタンドの総数nは7であり、圧延スタンドF1、F2、・・・、F7に対し、1、2、・・・、7が変数iの値としてそれぞれ与えられる。
[Ideal thickness schedule acquisition unit 303, step S402]
The ideal plate thickness schedule acquisition unit 303 uses the operation performance data and equipment data stored in the data storage unit 301 and the reference value of the roll bending force in each rolling stand Fi obtained by the operation standard acquisition unit 302. , an ideal sheet thickness schedule h0 i indicating the desired exit side sheet thickness of each rolling stand Fi is derived. The ideal plate thickness schedule h0 i is derived for each material classification (material of the material to be rolled). Here, the subscript i is a variable for identifying the rolling stand, and if the total number of rolling stands is n, then it is an integer from 1 to n, and the more upstream the rolling stand, the smaller the value given. In the example shown in FIG. 1, there are seven rolling stands F1 to F7, so the total number n of rolling stands is 7, and for rolling stands F1, F2, . . . , F7, 1, 2, . , 7 are given as the value of the variable i, respectively.

理想板厚スケジュール取得部303は、例えば、データ格納部301に記憶されている操業実績データおよび設備データと、操業基準取得部302により得られた各圧延スタンドFiにおけるロールベンディング力の基準値とを用いて、各圧延スタンドFiにおける望ましい圧延荷重のバランス(例えば、最も大きな圧延荷重の値を「1」としたときの各圧延スタンドFiにおける望ましい圧延荷重の値)を求め、求めた圧延荷重のバランスに近い(望ましくは一致する)圧延荷重のバランスとなるときの、各圧延スタンドF1~F7の出側板厚を、理想板厚スケジュールh0iとして材料区分毎に導出する。
尚、理想板厚スケジュール取得部303は、理想板厚スケジュールh0iを導出せずに、外部装置で導出された理想板厚スケジュールh0iを取得してもよい。また、理想板厚スケジュールh0iが過去の知見等が得られている場合には、その理想板厚スケジュールh0iを用いてもよい。
The ideal plate thickness schedule acquisition unit 303 acquires, for example, the operational performance data and equipment data stored in the data storage unit 301 and the standard value of roll bending force in each rolling stand Fi obtained by the operational standard acquisition unit 302. Using this method, find the desired rolling load balance in each rolling stand Fi (for example, the desired rolling load value in each rolling stand Fi when the largest rolling load value is "1"), and calculate the calculated rolling load balance. The exit plate thickness of each rolling stand F1 to F7 when the rolling load balance is close to (preferably coincident with) is derived for each material classification as an ideal plate thickness schedule h0i .
Note that the ideal plate thickness schedule acquisition unit 303 may acquire the ideal plate thickness schedule h0 i derived by an external device without deriving the ideal plate thickness schedule h0 i . Furthermore, if past knowledge or the like has been obtained regarding the ideal plate thickness schedule h0 i , the ideal plate thickness schedule h0 i may be used.

[モデルパラメータ導出部304、ステップS403]
モデルパラメータ導出部304は、理想板厚スケジュール取得部303で得られた理想板厚スケジュールh0iを各圧延スタンドFiの出側板厚hiとして、板圧延に関する二次元圧延モデル(板圧延モデル)を用いて、基準圧延荷重P0iと、出側板厚hから圧延荷重Pへの影響係数(∂P/∂h)iと、入側板厚Hから圧延荷重Pへの影響係数(∂P/∂H)iとを導出する。
[Model parameter derivation unit 304, step S403]
The model parameter derivation unit 304 creates a two-dimensional rolling model (plate rolling model) regarding plate rolling, using the ideal plate thickness schedule h0 i obtained by the ideal plate thickness schedule acquisition unit 303 as the exit side plate thickness h i of each rolling stand Fi. The standard rolling load P0 i , the influence coefficient (∂P/∂h) i from the outlet side plate thickness h to the rolling load P, and the influence coefficient (∂P/∂H) from the inlet side plate thickness H to the rolling load P ) Derive i .

基準圧延荷重P0iは、熱間圧延設備に対して現在適用されている板厚スケジュール(板厚スケジュールを変更しない)で圧延する場合の各圧延スタンドFiの圧延荷重である。尚、ここで用いる板圧延モデルは、例えば、非特許文献1に記載の技術を用いることにより構築することができるので、ここでは、その詳細な説明を省略する。 The standard rolling load P0 i is the rolling load of each rolling stand Fi when rolling is performed according to the plate thickness schedule currently applied to the hot rolling equipment (the plate thickness schedule is not changed). Note that the plate rolling model used here can be constructed, for example, by using the technique described in Non-Patent Document 1, so detailed explanation thereof will be omitted here.

また、モデルパラメータ導出部304は、板クラウンおよび平坦度に関する圧延モデル(板クラウン形状モデル)と、操業基準取得部302により得られた各圧延スタンドF1~F7におけるロールベンディング力の基準値とを用いて、基準板クラウンC0i、基準伸差率ε0iを導出する。基準板クラウンC0iは、圧延スタンドFiにおけるロールベンディング力が基準値である場合の板クラウンCiである。また、基準伸差率ε0iは、圧延スタンドFiにおけるロールベンディング力が基準値である場合の伸差率εiである。
尚、ここで用いる板クラウン形状モデルも、例えば、非特許文献1に記載の技術を用いることにより構築することができるので、ここでは、その詳細な説明を省略する。
In addition, the model parameter deriving unit 304 uses a rolling model (plate crown shape model) regarding the plate crown and flatness, and the reference value of the roll bending force in each rolling stand F1 to F7 obtained by the operation standard acquisition unit 302. Then, the reference plate crown C0 i and the reference expansion/difference ratio ε0 i are derived. The reference plate crown C0 i is the plate crown C i when the roll bending force in the rolling stand Fi is a reference value. Further, the reference expansion ratio ε0 i is the expansion ratio ε i when the roll bending force in the rolling stand Fi is a reference value.
Note that the plate crown shape model used here can also be constructed by using the technique described in Non-Patent Document 1, for example, so a detailed explanation thereof will be omitted here.

図5は、板クラウンCi(図5(a))と伸差率εi(図5(b))の一例を説明する図である。
図5(a)は、被圧延材(シートバーB)を、その板厚方向に沿って切った断面を示す。
図5(a)において、板クラウンCiは板幅方向の中央における板厚hiから、板幅方向の端部(板端部)における板厚diを減算した値(=hi-di)で求められる。さらに、板クラウンCiを板幅方向の中央における板厚hiで割った値(=Ci/hi)が板クラウン比率になる。ここで、板端部における板厚diを測定する位置をクラウン定義点501と呼び、板幅方向(x軸方向)の端部からの距離(Xmm、Xは0以上の値)で定義される。
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the plate crown C i (FIG. 5(a)) and the expansion ratio ε i (FIG. 5(b)).
FIG. 5(a) shows a cross section of the material to be rolled (sheet bar B) taken along the thickness direction thereof.
In FIG. 5(a), the plate crown C i is the value obtained by subtracting the plate thickness d i at the edge in the plate width direction (plate edge) from the plate thickness h i at the center in the plate width direction (= h i - d i ). Furthermore, the value obtained by dividing the plate crown C i by the plate thickness h i at the center in the width direction of the plate (=C i /h i ) becomes the plate crown ratio. Here, the position at which the plate thickness d i is measured at the plate edge is called the crown definition point 501, and is defined by the distance (X mm, where X is a value of 0 or more) from the edge in the plate width direction (x-axis direction). Ru.

図5(b)は、被圧延材(シートバーB)を仮想的に板の長手方向(y軸方向)に基準長さLだけ切り出したものを、y軸に沿って細く裁断し(図5(b)の点線)、z軸方向に表れる板波をx-y平面上に伸ばしたイメージを描いたものである。被圧延材(シートバーB)の板形状は板長さが板幅方向で異なることに起因するので、図5(b)では板形状が長手方向(y軸方向)の伸び差Δlとして表現され、伸差率εiは、伸び差Δlを基準長さLで割った値(=Δl/L)である。図5(b)に示すように被圧延材(シートバーB)が耳波である場合、クラウン定義点501における板長さは、被圧延材(シートバーB)の板幅方向の中央の位置における板長さより長く、伸び差Δlはその差である。一方、被圧延材(シートバーB)が中伸びである場合、クラウン定義点501における板長さは、被圧延材(シートバーB)の板幅方向の中央の位置における板長さより短く、伸び差Δlはその差である。尚、図5(b)に示すように被圧延材(シートバーB)が耳波である場合、伸び差Δlは正の値を示す。一方、被圧延材(シートバーB)が中伸びである場合、伸び差Δlは負の値を示す。基準長さLを計測する板幅方向(x軸方向)の位置は、被圧延材(シートバーB)の板長さが最も短くなる位置であるが、実際の伸び差Δlは基準長さLに比べて十分小さいので、伸差率εiには基準長さLを計測する幅方向の位置はほとんど影響しない。 In Fig. 5(b), a material to be rolled (sheet bar B) is virtually cut out by a reference length L in the longitudinal direction (y-axis direction) of the plate, and then cut into thin pieces along the y-axis (Fig. (dotted line in (b)) is an image of plate waves appearing in the z-axis direction extended on the xy plane. The plate shape of the rolled material (sheet bar B) is due to the plate length being different in the plate width direction, so in Fig. 5(b), the plate shape is expressed as the elongation difference Δl in the longitudinal direction (y-axis direction). , the expansion difference ratio ε i is the value obtained by dividing the expansion difference Δl by the reference length L (=Δl/L). When the material to be rolled (sheet bar B) has an ear wave as shown in FIG. The elongation difference Δl is the difference. On the other hand, when the material to be rolled (sheet bar B) has medium elongation, the plate length at the crown definition point 501 is shorter than the plate length at the center position in the width direction of the material to be rolled (sheet bar B), and the elongation The difference Δl is the difference. In addition, as shown in FIG.5(b), when the material to be rolled (sheet bar B) has an ear wave, the elongation difference Δl shows a positive value. On the other hand, when the rolled material (sheet bar B) has medium elongation, the elongation difference Δl shows a negative value. The position in the plate width direction (x-axis direction) at which the reference length L is measured is the position where the plate length of the material to be rolled (sheet bar B) is the shortest, but the actual elongation difference Δl is equal to the reference length L. Since it is sufficiently small compared to , the position in the width direction at which the reference length L is measured has almost no effect on the expansion ratio ε i .

図3の説明に戻り、モデルパラメータ導出部304は、板クラウン形状モデルを用いて、クラウン比率遺伝係数ηi、形状変化係数ξi、および圧延荷重Pから板クラウンCへの影響係数(∂Ci/∂Pi)を導出する。
尚、ここで用いる板クラウン形状モデルも、例えば、非特許文献1に記載の技術を用いることにより構築することができるので、ここでは、その詳細な説明を省略する。
以下の説明では、モデルパラメータ導出部304で導出されるパラメータを総称する場合、必要に応じて、モデルパラメータと称する。
Returning to the explanation of FIG. 3, the model parameter deriving unit 304 uses the plate crown shape model to determine the crown ratio genetic coefficient η i , the shape change coefficient ξ i , and the influence coefficient (∂C i /∂P i ).
Note that the plate crown shape model used here can also be constructed by using the technique described in Non-Patent Document 1, for example, so a detailed explanation thereof will be omitted here.
In the following description, when the parameters derived by the model parameter deriving unit 304 are collectively referred to as model parameters, as necessary.

[制約式・評価関数設定部305、ステップS404]
制約式・評価関数設定部305は、モデルパラメータ導出部304で導出されたモデルパラメータ等を用いて制約式および評価関数を設定する。以下に、本実施形態で使用する制約式および評価関数について説明する。
[Constraint expression/evaluation function setting unit 305, step S404]
A constraint expression/evaluation function setting unit 305 sets a constraint expression and an evaluation function using the model parameters derived by the model parameter derivation unit 304. The constraint expressions and evaluation functions used in this embodiment will be explained below.

[[モデル式]]
まず、モデル式について説明する。
本実施形態では、特許文献1と同様に、以下の(1)式~(8)式により板クラウンCi・伸差率εiが表現される場合を例に挙げて説明する。このように、モデル式自体は、特許文献1に記載されているもので実現することができるので、ここでは、式のみを列挙する。
[[Model formula]]
First, the model formula will be explained.
In this embodiment, as in Patent Document 1, a case where the plate crown C i and expansion ratio ε i are expressed by the following equations (1) to (8) will be described as an example. In this way, the model formula itself can be realized using the one described in Patent Document 1, so only the formulas will be listed here.

Figure 0007385127000001
Figure 0007385127000001

(1)式~(8)式の変数を説明する。尚、必要に応じて、既出の変数の説明についての説明を省略する。
(1)式の変数を説明する。
iは、圧延スタンドFiの出側における板クラウンである。C0iは、圧延スタンドFiの出側における基準板クラウンC0iである。
kは、基準板クラウンC0kに対しクラウン・形状制御端(ロールベンダ23a~23g)の操作によって変更させる板クラウン量である。以下の説明では、この板クラウン量を必要に応じて板クラウン制御量と称する。
αi,j(αi,k)は、圧延スタンドFj(Fk)における板クラウン制御量yj(yk)の、圧延スタンドFiの出側における板クラウンに対する影響係数である。すなわち、αi,j(αi,k)は、圧延スタンドFj(Fk)の板クラウン・形状制御端(ロールベンダ)に対する操作が、圧延スタンドFiの出側における板クラウンにどの程度影響を与えるかを示す係数であり、(5)式により表される。
The variables in equations (1) to (8) will be explained. Note that, if necessary, descriptions of the variables already mentioned will be omitted.
The variables in equation (1) will be explained.
C i is the plate crown on the exit side of the rolling stand Fi. C0 i is the reference plate crown C0 i on the exit side of the rolling stand Fi.
y k is the plate crown amount that is changed by operating the crown/shape control end (roll bender 23a to 23g) with respect to the reference plate crown C0 k . In the following description, this plate crown amount will be referred to as a plate crown control amount as necessary.
α i,ji,k ) is an influence coefficient of the sheet crown control amount y j (y k ) in the rolling stand Fj (Fk) on the sheet crown on the exit side of the rolling stand Fi. That is, α i,ji,k ) is the degree to which the operation on the plate crown/shape control end (roll bender) of rolling stand Fj (Fk) affects the plate crown on the exit side of rolling stand Fi. This is a coefficient that indicates whether the

φi,k(φi,j)は、圧延スタンドFk(Fj)の出側板厚の変更による、圧延スタンドFiの出側における板クラウンへの影響の程度を示す影響係数であり、(7)式により表される。
Δhkは、圧延スタンドFkの出側板厚の修正量である。
φ i,ki,j ) is an influence coefficient indicating the degree of influence on the plate crown on the exit side of rolling stand Fi due to a change in the plate thickness on the exit side of rolling stand Fk (Fj), (7) It is expressed by the formula.
Δh k is the amount of correction of the outlet side plate thickness of the rolling stand Fk.

次に、(2)式の変数を説明する。
εiは、圧延スタンドFiの出側における伸差率である。ε0iは、圧延スタンドFiの出側における基準伸差率である。
Next, variables in equation (2) will be explained.
ε i is the expansion ratio on the exit side of the rolling stand Fi. ε0 i is the reference expansion ratio on the exit side of the rolling stand Fi.

βi,j(βi,k)は、圧延スタンドFj(Fk)における板クラウン制御量yj(yk)の、圧延スタンドFiの出側における伸差率に対する影響係数である。すなわち、βi,j(βi,k)は、圧延スタンドFj(Fk)の板クラウン・形状制御端(ロールベンダ)に対する操作が、圧延スタンドFiの出側における伸差率にどの程度影響を与えるかを示す係数であり、(6)式により表される。
μi,k(μi,j)は、圧延スタンドFk(fj)の出側板厚の変更による、圧延スタンドFiの伸差率への影響の程度を示す影響係数であり、(8)式により表される。
β i,ji,k ) is an influence coefficient of the plate crown control amount y j (y k ) in the rolling stand Fj (Fk) on the differential expansion rate on the exit side of the rolling stand Fi. In other words, β i,ji,k ) is the degree to which the operation of the plate crown/shape control end (roll bender) of rolling stand Fj (Fk) influences the expansion ratio on the exit side of rolling stand Fi. This is a coefficient indicating whether or not to give the same amount, and is expressed by equation (6).
μ i,ki,j ) is an influence coefficient indicating the degree of influence on the elongation rate of the rolling stand Fi due to a change in the thickness of the outlet side of the rolling stand Fk (fj), and is calculated by equation (8). expressed.

次に、(3)式および(4)式の変数を説明する。
(3)式において、Piは、圧延スタンドFiの圧延荷重であり、P0iは、圧延スタンドFiの基準圧延荷重である([モデルパラメータ導出部304、ステップS403]の項の説明を参照)。
γi,k(γi,j)は、圧延スタンドFk(Fj)の出側板厚の変更による、圧延スタンドFiの圧延荷重Piへの影響の程度を示す影響係数であり、(4)式で表されるものである。
(4)式において、(∂P/∂h)iは、圧延スタンドFiにおける、出側板厚hから圧延荷重Pへの影響係数である。(∂P/∂H)iは、圧延スタンドFiにおける、入側板厚Hから圧延荷重Pへの影響係数である。
Next, variables in equations (3) and (4) will be explained.
In equation (3), P i is the rolling load of the rolling stand Fi, and P0 i is the standard rolling load of the rolling stand Fi (see the explanation in the section [Model parameter derivation unit 304, step S403]) .
γ i,ki,j ) is an influence coefficient indicating the degree of influence on the rolling load Pi of the rolling stand Fi due to a change in the thickness of the outlet side of the rolling stand Fk (Fj), and is expressed in equation (4). It is what is expressed.
In Equation (4), (∂P/∂h) i is an influence coefficient of the exit plate thickness h on the rolling load P in the rolling stand Fi. (∂P/∂H) i is an influence coefficient from the entrance side plate thickness H to the rolling load P in the rolling stand Fi.

次に、(5)式および(6)式の変数を説明する。
(5)式において、ηiは、圧延スタンドFiにおけるクラウン比率遺伝係数である。hi、hi-1は、それぞれ圧延スタンドFi、Fi-1における板幅方向の中央における出側板厚である。
(6)式において、ξiは、圧延スタンドFiにおける形状変化係数である。
(7)式、(8)式において、(∂Ci/∂Pi)は、圧延スタンドFiにおける、圧延荷重Pから板クラウンCへの影響係数である。
Next, variables in equations (5) and (6) will be explained.
In equation (5), η i is the crown ratio genetic coefficient in the rolling stand Fi. h i and h i-1 are the outlet side sheet thicknesses at the center in the sheet width direction in rolling stands Fi and Fi-1, respectively.
In equation (6), ξ i is the shape change coefficient in the rolling stand Fi.
In equations (7) and (8), (∂C i /∂P i ) is an influence coefficient from rolling load P on plate crown C in rolling stand Fi.

(1)式の右辺第3項、(2)式の右辺第3項、および(3)式の右辺第2項において、積算する範囲がk=1~n-1となっているのは、最終段の圧延スタンドFnの出側板厚hnは、製品の板厚であるため変更できないので、修正可能なのは、それ以外の圧延スタンドF1~Fn-1の出側板厚h1~hn-1だからである。 In the third term on the right side of equation (1), the third term on the right side of equation (2), and the second term on the right side of equation (3), the range of integration is k = 1 to n-1 because: Since the exit side plate thickness h n of the final stage rolling stand Fn cannot be changed because it is the product plate thickness, the only changes that can be made are the exit side plate thicknesses h 1 to h n-1 of the other rolling stands F1 to Fn -1. That's why.

[[制約式]]
次に、制約式について説明する。圧延スタンドのハードウェアによる制約や、操業上の制約から求められる制約条件は、制約条件式(制約式)として表現される。本実施形態では、以下の制約式を用いる。
まず、圧延スタンドFiのクラウン・形状制御端(ロールベンダ)の制御能力に関する制約式は、板クラウン制御量yiの値の範囲として、以下の(9)式のように表現される。
[[Constraint expression]]
Next, the constraint expression will be explained. Constraint conditions determined from constraints due to the hardware of the rolling stand and operational constraints are expressed as a constraint condition expression (constraint expression). In this embodiment, the following constraint expressions are used.
First, a constraint expression regarding the control ability of the crown/shape control end (roll bender) of the rolling stand Fi is expressed as the following equation (9) as a range of values of the plate crown control amount y i .

Figure 0007385127000002
Figure 0007385127000002

圧延スタンドFiにおける板クラウン制御量yiの上限値ymax,iおよび下限値ymin,iは、圧延スタンドFiのクラウン・形状制御端(ロールベンダ)の制御能力に基づいて板クラウン形状モデルによって得ることができる。ここで用いる板クラウン形状モデルも、例えば、非特許文献1に記載の技術を用いることにより構築することができるので、ここでは、その詳細な説明を省略する。圧延スタンドFiにおける板クラウン制御量yiの上限値ymax,iおよび下限値ymin,iについて過去の知見等が得られている場合には、その値を用いてもよい。 The upper limit value y max,i and the lower limit value y min,i of the plate crown control amount y i in the rolling stand Fi are determined by a plate crown shape model based on the control ability of the crown/shape control end (roll bender) of the rolling stand Fi. Obtainable. The plate crown shape model used here can also be constructed by using the technique described in Non-Patent Document 1, for example, so a detailed explanation thereof will be omitted here. If past knowledge or the like is obtained regarding the upper limit value y max,i and the lower limit value y min,i of the plate crown control amount y i in the rolling stand Fi, that value may be used.

また、操業上求められる形状(伸差率)に関する制約は、以下の(10)式のように表現される。 Further, constraints regarding the shape (expansion ratio) required for operation are expressed as in the following equation (10).

Figure 0007385127000003
Figure 0007385127000003

圧延スタンドFiの出側における伸差率εiの上限値εmax,iおよび下限値εmin,iは、被圧延材の材質やサイズ毎の伸差率の調査等による過去の知見等に基づいて得ることができる。
圧延スタンドFiの出側における伸差率εiは、(2)式により得られるものである。
The upper limit ε max,i and the lower limit ε min,i of the elongation difference ε i on the exit side of the rolling stand Fi are based on past knowledge obtained through investigation of the elongation difference for each material and size of the rolled material. You can get it.
The differential expansion ratio ε i at the exit side of the rolling stand Fi is obtained from equation (2).

また、最終段の圧延スタンドFnの出側における板クラウンCnに関する制約は、以下の(11)式または(12)式のように表現される。 Further, constraints regarding the plate crown C n on the exit side of the final stage rolling stand Fn are expressed as in the following equation (11) or (12).

Figure 0007385127000004
Figure 0007385127000004

(11)式は、最終段の圧延スタンドFnの出側における板クラウンCnに対して、その目標値Caim,nが与えられている場合の等式制約式である。(12)式は、最終段の圧延スタンドFnの出側における板クラウンCnに対して、その許容範囲(上限値Cmax,nおよび下限値Cmin,n)が与えられている場合の不等式制約式である。
最終段の圧延スタンドFnの出側における板クラウンCnは、(1)式により得られるものである。なお、後述するが、板クラウンCnに関する制約としては、(11)式、(12)式のいずれかが用いられる。
(9)式~(12)式の制約式は、特許文献1に記載された制約式である。
Equation (11) is an equality constraint when a target value C aim,n is given for the plate crown C n on the exit side of the final stage rolling stand Fn. Equation (12) is an inequality when the allowable range (upper limit value C max,n and lower limit value C min,n ) is given for the plate crown C n on the exit side of the final stage rolling stand Fn. It is a constraint expression.
The plate crown C n on the exit side of the final stage rolling stand Fn is obtained by equation (1). Note that, as will be described later, either equation (11) or equation (12) is used as a constraint regarding the plate crown C n .
The constraint expressions (9) to (12) are the constraint expressions described in Patent Document 1.

発明が解決しようとする課題の欄で説明したように、圧延荷重の予測誤差が大きい場合に、圧延スケジュール作成装置300で決定される板厚スケジュールが、圧延荷重の予測誤差がない場合の板厚スケジュールと大きく異ならないようにする必要がある。そこで、圧延スケジュール作成装置300は、相互に隣接する圧延スタンドFi(i≦n-1)と圧延スタンドFi+1の圧下率の比率ri+1/riが上下限値内であることを示す不等式制約式である以下の(13)式を設定する(尚、図1に示す例では、nは7である)。以下の説明では、相互に隣接する圧延スタンドFi、Fi+1の圧下率の比率ri+1/riを、必要に応じて、圧下率の比率ri+1/riと略称する。 As explained in the section of the problem to be solved by the invention, when the rolling load prediction error is large, the plate thickness schedule determined by the rolling schedule creation device 300 is the plate thickness when there is no rolling load prediction error. It is necessary to ensure that the schedule does not differ significantly. Therefore, the rolling schedule creation device 300 calculates an inequality that indicates that the ratio r i+1 /r i of the rolling reduction ratio of the mutually adjacent rolling stand Fi (i≦n-1) and rolling stand Fi+1 is within the upper and lower limits. The following equation (13), which is a constraint equation, is set (in the example shown in FIG. 1, n is 7). In the following description, the rolling reduction ratio r i+1 /r i of the mutually adjacent rolling stands Fi and Fi+1 will be abbreviated as rolling reduction ratio r i+1 /r i if necessary.

Figure 0007385127000005
Figure 0007385127000005

ここで、圧下率は、以下の(14)式で求められる値である。また、(13)式において、diは、圧下率の比率ri+1/riの望ましい下限値であり、uiは、望ましい上限値である。例えば、圧下率の比率ri+1/riの下限値di、上限値uiは、操業オペレータにより設定される。 Here, the rolling reduction rate is a value determined by the following equation (14). In the equation (13), d i is a desirable lower limit value of the rolling reduction ratio r i+1 /r i , and u i is a desirable upper limit value. For example, the lower limit value d i and the upper limit value ui of the rolling reduction ratio r i+1 /r i are set by the operation operator.

Figure 0007385127000006
Figure 0007385127000006

(13)式の不等式制約式は、相互に隣接する圧延スタンドFi、Fi+1の全ての組(=n-1組(i=1,2,・・・,n-1))について設定してもよいし、当該n-1組のうちの一部の組のみについて設定してもよい。 The inequality constraint in equation (13) can be set for all pairs of mutually adjacent rolling stands Fi and Fi+1 (=n-1 pairs (i=1, 2,..., n-1)). Alternatively, the settings may be made for only some of the n-1 sets.

ただし、圧延荷重は通常、上流側の圧延スタンドが大きくなるような板厚スケジュールとすることが多い。その場合、圧延荷重の予測の誤差比率が同じであっても上流側の圧延スタンドほど大きな圧延荷重の予測誤差となる。従って、(13)式の不等式制約式は、上流側の隣接する圧延スタンドの組について設定することが望ましい。例えば、相互に隣接する圧延スタンドFi、Fi+1の全ての組(=n-1組)のうち、最上流の圧延スタンドF1と圧延スタンドF2の組を含む上流側の少なくとも一部の組について、(13)式の不等式制約式(上限値uiおよび下限値di)を(個別に)設定することが望ましい。図1に示す例では、圧延スタンドF1、F2の組、圧延スタンドF2、F3の組、および圧延スタンドF3、F4の組について、(13)式の不等式制約式(上限値uiおよび下限値di)を(個別に)設定することが望ましい。このようにすれば、計算結果の精度に大きく影響する圧下率の比率ri+1/riについてのみ制約を課すことにより、計算負荷を軽減することができると共に、全ての制約条件を満足する領域(解)が存在しなくなる状態(いわゆる実行可能解がない状態)になることを抑制することができる。 However, the rolling load is usually set to a plate thickness schedule such that the upstream rolling stand becomes larger. In that case, even if the error ratio of prediction of rolling load is the same, the rolling stand on the upstream side has a larger prediction error of rolling load. Therefore, it is desirable that the inequality constraint expression (13) be set for a set of adjacent rolling stands on the upstream side. For example, among all the sets (=n-1 sets) of mutually adjacent rolling stands Fi and Fi+1, at least some sets on the upstream side including the set of the most upstream rolling stand F1 and rolling stand F2, ( 13) It is desirable to set (individually) the inequality constraint expression (upper limit value u i and lower limit value d i ) of equation. In the example shown in FIG. 1, for the set of rolling stands F1 and F2, the set of rolling stands F2 and F3, and the set of rolling stands F3 and F4, the inequality constraint equation (13) (upper limit u i and lower limit d i ) is desirable to set (separately). In this way, it is possible to reduce the calculation load by imposing constraints only on the rolling reduction ratio r i+1 /r i , which greatly affects the accuracy of the calculation results, and to ensure that all the constraints are satisfied. It is possible to prevent a state in which a region (solution) no longer exists (so-called a state in which there is no viable solution).

また、圧下量(=hi-1-hi)の理想板厚スケジュールh0kからのずれが大きくなれば、圧延荷重の予測誤差は大きくなる傾向があるので、圧延荷重の予測誤差が板厚スケジュールに与える影響を軽減するためには、各圧延スタンドの圧下率や、圧下量(=hi-1-hi)の上下限制約式を設定することも考えられるが、ここでは、相互に隣接する2台の圧延スタンドの圧下率の比率ri+1/riについて上下限制約式を設定する。その理由は次の通りである。 Furthermore, as the deviation of the reduction amount (=h i-1 - h i ) from the ideal plate thickness schedule h0 k increases, the prediction error of rolling load tends to increase. In order to reduce the impact on the schedule, it is possible to set upper and lower limit constraint expressions for the rolling reduction rate and rolling amount (=h i-1 - h i ) of each rolling stand, but here, we Upper and lower limit constraint expressions are set for the ratio r i+1 /r i of the rolling reduction rates of two adjacent rolling stands. The reason is as follows.

まず、最終的に得られた板厚スケジュールの各圧延スタンドの圧下率、圧下量(理想板厚スケジュールh0kからの圧下量や圧下率の変更量)は、全圧下率(=1-hn/h0)、全圧下量(=h0-hn)が大きい場合は大きく、小さい場合は小さくなるのが自然である。ここで、被圧延材の圧延前の板厚h0および圧延後の目標板厚hnは、顧客の注文に応じて決められるため、取り得る範囲が広く、全圧下率および全圧下量の取り得る範囲も広くなる。従って、圧延荷重の予測誤差の影響を軽減するために各圧延スタンドF1~Fnの圧下率や圧下量の上下限値を決めるには、被圧延材の圧延前の板厚h0および圧延後の目標板厚hnの値に応じて細かく上下限値を変更しなければならず、実用的ではない。 First, the rolling reduction rate and rolling amount of each rolling stand in the finally obtained plate thickness schedule (the amount of rolling reduction and the amount of change in the rolling reduction rate from the ideal plate thickness schedule h0 k ) are the total rolling reduction rate (= 1 - h n /h 0 ), and the total pressure reduction (=h 0 −h n ) is natural to be large when it is large, and to be small when it is small. Here, the plate thickness h 0 before rolling and the target plate thickness h n after rolling of the material to be rolled are determined according to the customer's order, so there is a wide range of possible values, and the total rolling reduction ratio and total rolling amount can be adjusted. The range of gains will also be wider. Therefore, in order to determine the upper and lower limits of the rolling reduction rate and amount of rolling for each rolling stand F1 to Fn in order to reduce the influence of prediction errors in rolling loads , it is necessary to The upper and lower limits must be changed in detail depending on the value of the target plate thickness h n , which is not practical.

また、後述する第2の実施形態のように、統計量に基づいて上下限値を決定する際には、被圧延材の圧延前の板厚h0および圧延後の目標板厚hnが板厚スケジュールを決めようとする圧延材と近い過去の圧延材の板厚スケジュールのみを参考にするのが望ましい。このようにする場合、各圧延スタンドF1~Fnの圧下率や圧下量についての上下限制約式を設定すると、上下限値を決定するための板厚スケジュールのサンプル数が少なくなり、各圧延スタンドF1~Fnの圧下率や圧下量の統計量を、上下限値を決定するための指標として採用するだけの信頼性が乏しくなる。 In addition, when determining the upper and lower limits based on statistics as in the second embodiment described later, the thickness h 0 of the material to be rolled before rolling and the target thickness h n after rolling are It is desirable to refer only to the thickness schedules of rolled materials in the past that are close to the rolled material for which the thickness schedule is to be determined. In this case, if upper and lower limit constraint expressions are set for the rolling reduction rate and rolling amount of each rolling stand F1 to Fn, the number of samples of the plate thickness schedule for determining the upper and lower limit values will be reduced, and each rolling stand F1 The reliability of employing the statistics of the rolling reduction rate and rolling amount of ~Fn as an index for determining the upper and lower limits becomes insufficient.

これに対して、相互に隣接する圧延スタンドの圧下率の比率ri+1/riは、被圧延材の圧延前の板厚h0および圧延後の目標板厚hnの値への依存度が低く、また、特定の圧延スタンドの圧下率が他の圧延スタンドに比べて過大あるいは過小になっているような好ましくない板厚スケジュールを見分けるのに好適な指標になる。そこで、(13)式のように、圧下率の比率ri+1/riが上下限値の範囲内であることを示す不等式制約式を用いる。 On the other hand, the ratio r i+1 /r i of the rolling reduction ratios of mutually adjacent rolling stands depends on the values of the thickness h 0 of the material to be rolled before rolling and the target thickness h n after rolling. It is a suitable index for identifying an unfavorable plate thickness schedule in which the rolling reduction rate of a particular rolling stand is too large or too small compared to other rolling stands. Therefore, an inequality constraint expression is used, such as equation (13), which indicates that the ratio r i+1 /r i of the rolling reduction rate is within the range of the upper and lower limits.

制約式・評価関数設定部305は、圧延スタンドFiにおける板クラウン制御量yiの上限値ymax,iおよび下限値ymin,iを(9)式に対して設定する。
また、制約式・評価関数設定部305は、圧延スタンドFiの出側における伸差率εiの上限値εmax,iおよび下限値εmin,iを(10)式に対して設定する。
The constraint expression/evaluation function setting unit 305 sets an upper limit value y max,i and a lower limit value y min,i of the plate crown control amount y i in the rolling stand Fi for equation (9).
Furthermore, the constraint equation/evaluation function setting unit 305 sets an upper limit value ε max,i and a lower limit value ε min,i of the expansion ratio ε i on the outlet side of the rolling stand Fi for the equation (10).

最終段の圧延スタンドFnの出側における板クラウンCnに対して、その目標値Caim,nが与えられている場合、制約式・評価関数設定部305は、目標値Caim,nを(11)式に設定する。一方、最終段の圧延スタンドFnの出側における板クラウンCnに対して、その許容範囲(上限値Cmax,nおよび下限値Cmin,n)が与えられている場合、制約式・評価関数設定部305は、上限値Cmax,nおよび下限値Cmin,nを(12)式に設定する。 When a target value C aim,n is given for the plate crown C n on the exit side of the final stage rolling stand Fn, the constraint expression/evaluation function setting unit 305 sets the target value C aim,n to ( 11) Set in Eq. On the other hand, when the allowable range (upper limit value C max,n and lower limit value C min,n ) is given for the plate crown C n on the exit side of the final stage rolling stand Fn, the constraint formula/evaluation function The setting unit 305 sets the upper limit value C max,n and the lower limit value C min,n to equation (12).

また、制約式・評価関数設定部305は、圧下率の比率ri+1/riの上限値uiおよび下限値diを(13)式に対して設定する。尚、(13)式の不等式制約式の数は、上下限値により制約を課す圧下率の比率ri+1/riの数と等しくなる。例えば、図1に示す例において、(13)式の不等式制約式の数を、相互に隣接する圧延スタンドFi、Fi+1の全ての組(=6組)について設定する場合、(13)式の不等式制約式の数は6個になる。 Further, the constraint expression/evaluation function setting unit 305 sets an upper limit value u i and a lower limit value d i of the rolling reduction ratio r i+1 /r i for equation (13). Note that the number of inequality constraint expressions in equation (13) is equal to the number of rolling reduction ratios r i+1 /r i that are constrained by upper and lower limit values. For example, in the example shown in FIG. 1, when setting the number of inequality constraint expressions in equation (13) for all sets (=6 sets) of mutually adjacent rolling stands Fi and Fi+1, the equation (13) The number of inequality constraint expressions is six.

その他、制約式・評価関数設定部305は、モデルパラメータ導出部304により導出されたモデルパラメータ、および圧延スタンドFkの総数(図1に示す例では7)を(4)式、(5)式~(8)式に設定する。また、制約式・評価関数設定部305は、板厚スケジュールにおける各圧延スタンドFkの出側板厚hkとして理想板厚スケジュールh0kを、(5)式、(6)式に設定する。 In addition, the constraint equation/evaluation function setting unit 305 calculates the model parameters derived by the model parameter deriving unit 304 and the total number of rolling stands Fk (7 in the example shown in FIG. 1) by formula (4), formula (5) Set in equation (8). In addition, the constraint expression/evaluation function setting unit 305 sets an ideal plate thickness schedule h0 k as the outlet side plate thickness h k of each rolling stand Fk in the plate thickness schedule using equations (5) and (6).

[[評価関数]]
次に、評価関数について説明する。操業上望ましい板厚スケジュールを表現するための評価関数を定義する。本実施形態では、以下の(15)式の評価関数を用いる。
[[Evaluation function]]
Next, the evaluation function will be explained. An evaluation function is defined to express the plate thickness schedule that is desirable for operation. In this embodiment, the following evaluation function (15) is used.

Figure 0007385127000007
Figure 0007385127000007

(15)式の評価関数Jは、各圧延スタンドFkの出側板厚の修正量Δhkを小さくすることを目的とする評価関数である。ここでは、その一例として、各圧延スタンドFkの出側板厚の修正量Δhkを直接評価する。
ここで、上流側であるほど被圧延材の板厚は厚いので、圧延スタンドFkの出側板厚の修正量Δhkは、上流側の圧延スタンドFkであるほど大きくなる場合が多い。そこで、それぞれの圧延スタンドFkの出側板厚の修正量Δhkを同じように評価するため、(15)式では、圧延スタンドFkの出側板厚の修正量Δhkの、理想板厚スケジュールh0kに対する比の絶対値を用いる。尚、前述したように、最終段の圧延スタンドFnの出側板厚は変更できないので、積算する範囲はk=1~n-1になる。
The evaluation function J in equation (15) is an evaluation function whose purpose is to reduce the correction amount Δh k of the outlet side plate thickness of each rolling stand Fk. Here, as an example, the correction amount Δh k of the outlet side plate thickness of each rolling stand Fk is directly evaluated.
Here, since the thickness of the material to be rolled is thicker as it is located on the upstream side, the correction amount Δh k of the exit side plate thickness of the rolling stand Fk often increases as the rolling stand Fk is located on the upstream side. Therefore, in order to evaluate the correction amount Δh k of the exit side plate thickness of each rolling stand Fk in the same way, in equation (15), the ideal plate thickness schedule h0 k of the correction amount Δh k of the exit side plate thickness of the rolling stand Fk. Use the absolute value of the ratio to . Note that, as described above, the thickness of the outlet side of the final stage rolling stand Fn cannot be changed, so the range of integration is k=1 to n-1.

制約式・評価関数設定部305は、モデルパラメータ導出部304により導出されたモデルパラメータ、圧延スタンドFkの総数n(図1に示す例では7)、理想板厚スケジュールh0kを(15)式に設定する。 The constraint expression/evaluation function setting unit 305 uses the model parameters derived by the model parameter deriving unit 304, the total number n of rolling stands Fk (7 in the example shown in FIG. 1), and the ideal plate thickness schedule h0 k into equation (15). Set.

[最適計算部306、ステップS405]
最適計算部306は、制約式・評価関数設定部305で設定された(9)式と、(10)式と、(11)式または(12)式と、(13)式とを満足する範囲で、制約式・評価関数設定部305で設定された(15)式の評価関数Jの値が最小になるときの、圧延スタンドFkにおける板クラウン制御量ykと、圧延スタンドFkの出側板厚の修正量Δhkを数理計画法による最適化計算を行うことにより導出する。制約式は、線形の等式または不等式で表現され、評価関数は、線形式で表現される。したがって、板クラウン制御量ykと出側板厚の修正量Δhkとを決定変数とした線形計画法により、最適化計算を行うことができる。線形計画法による最適化計算は、公知のソルバーを用いることにより実現することができる。
[Optimum calculation unit 306, step S405]
The optimum calculation unit 306 calculates a range that satisfies the expression (9), the expression (10), the expression (11) or (12), and the expression (13) set by the constraint expression/evaluation function setting unit 305. Then, the plate crown control amount y k in rolling stand Fk and the exit side plate thickness of rolling stand Fk when the value of the evaluation function J of equation (15) set by the constraint expression/evaluation function setting unit 305 becomes the minimum. The correction amount Δh k is derived by performing optimization calculations using mathematical programming. The constraint expression is expressed as a linear equation or inequality, and the evaluation function is expressed in a linear form. Therefore, optimization calculation can be performed by linear programming using the plate crown control amount y k and the correction amount Δh k of the exit side plate thickness as decision variables. Optimization calculation by linear programming can be realized by using a known solver.

[圧延スケジュール作成部307、ステップS406]
圧延スケジュール作成部307は、最適計算部306で導出された各圧延スタンドFkの出側板厚の修正量Δhkを、各圧延スタンドFk(k=1~n-1)の出側板厚hkとして理想板厚スケジュールh0kに加算したものを板厚スケジュールとする。また、圧延スケジュール作成部307は、最終段の圧延スタンドFnの出側板厚hnとして、製品の板厚を板厚スケジュールに含める。そして、圧延スケジュール作成部307は、板厚スケジュールと、最適計算部306で導出された各圧延スタンドFi(i=1~n)における板クラウン制御量yiとを含む圧延スケジュールを作成する。また、圧延スケジュール作成部307は、最適計算部306で導出された各圧延スタンドFi(i=1~n)における板クラウン制御量yiと、ロールベンディング力の変更による板クラウンへの影響の程度を示す影響係数とに基づいて、各圧延スタンドF1~Fnにおけるロールベンディング力を導出し、各圧延スタンドF1~Fnにおけるロールベンディング力を圧延スケジュールに含めてもよい。また、圧延スケジュール作成部307は、最適計算部306で導出された各圧延スタンドFkの出側板厚の修正量Δhkと理想板厚スケジュールh0kとを加算せずに各圧延スタンドFkの出側板厚の修正量Δhkにより板厚スケジュールを構成してもよい。
[Rolling schedule creation unit 307, step S406]
The rolling schedule creation unit 307 sets the correction amount Δh k of the outlet side plate thickness of each rolling stand Fk derived by the optimum calculation unit 306 as the outlet side plate thickness h k of each rolling stand Fk (k=1 to n−1). The plate thickness schedule is obtained by adding the ideal plate thickness schedule h0k . Further, the rolling schedule creation unit 307 includes the thickness of the product in the plate thickness schedule as the outlet side plate thickness h n of the final stage rolling stand Fn. Then, the rolling schedule creation section 307 creates a rolling schedule including the sheet thickness schedule and the sheet crown control amount y i in each rolling stand Fi (i=1 to n) derived by the optimum calculation section 306. Further, the rolling schedule creation unit 307 calculates the plate crown control amount y i in each rolling stand Fi (i=1 to n) derived by the optimum calculation unit 306 and the degree of influence on the plate crown by changing the roll bending force. The roll bending force at each of the rolling stands F1 to Fn may be derived based on the influence coefficient representing the rolling stand F1 to Fn, and the roll bending force at each of the rolling stands F1 to Fn may be included in the rolling schedule. Further, the rolling schedule creation section 307 calculates the exit side plate of each rolling stand Fk without adding the correction amount Δh k of the exit side plate thickness of each rolling stand Fk derived by the optimum calculation unit 306 and the ideal plate thickness schedule h0 k . The plate thickness schedule may be configured based on the thickness correction amount Δh k .

[出力部308、ステップS407]
出力部308は、圧延スケジュール作成部307で作成された圧延スケジュールを出力する。
圧延スケジュールの出力の形態としては、例えば、コンピュータディスプレイへの表示を行い、それを参照したオペレータが各圧延スタンドの圧下装置およびロールベンディング力を調整してもよいし、圧延スケジュール作成装置300から直接、各圧延スタンドの圧下装置およびロールベンディング力の制御装置の設定値として、圧延スケジュール(例えば、板厚スケジュールおよびロールベンディング力)を出力してもよい。
[Output unit 308, step S407]
The output unit 308 outputs the rolling schedule created by the rolling schedule creation unit 307.
The rolling schedule may be output in the form of, for example, displayed on a computer display and an operator who refers to it may adjust the rolling device and roll bending force of each rolling stand, or it may be output directly from the rolling schedule creation device 300. , a rolling schedule (for example, plate thickness schedule and roll bending force) may be output as set values for the rolling device and roll bending force control device of each rolling stand.

<まとめ>
以上のように本実施形態では、圧延スタンドFiの出側における板クラウンと、圧延スタンドFiの出側における被圧延材の形状との少なくとも一方に関する許容範囲(板クラウン制御量yi、伸差率εi、板クラウンCn)を規定する不等式である制約式と、相互に隣接する2台の圧延スタンドうち少なくとも1組について、相互に隣接する2台の圧延スタンドの圧下率の比率ri+1/riの許容範囲を規定する不等式である制約式とを含む制約式を満足する範囲で、圧延スタンドFkの出側板厚の理想板厚スケジュールh0kからのずれ量を小さくすることを目的とする評価関数Jの値を最小化するときの、各圧延スタンドFiにおける板クラウン制御量yiと、最終段を除く各圧延スタンドFkの出側板厚の修正量Δhkを導出する。したがって、圧延荷重の予測誤差が大きい場合に決定される板厚スケジュールが、圧延荷重の予測誤差がない場合の理想板厚スケジュールh0kと大きく異ならないようにすることができる。また、予測誤差のある圧延スタンドFiでは圧延荷重の誤差により板クラウンおよび板形状も影響を受けるため、実際に得られる板クラウンおよび板形状も目標値(または目標範囲)とは大きく異なり安定通板に支障をきたす虞がある。これに対し、本実施形態では、圧延荷重の予測誤差の影響を低減できるので、各圧延スタンドF1~Fnのクラウン・形状制御端(ロールベンダ)の制御能力が不足する場合に、安定通販に支障をきたすことなく、実用的な手法で、圧延荷重の予測誤差が小さくなるような板厚スケジュールを決定することができる。
<Summary>
As described above, in this embodiment, the tolerance range (plate crown control amount y i , expansion ratio ε i , plate crown C n ) and the ratio of rolling reduction ratios of two mutually adjacent rolling stands r i+ for at least one set of the two mutually adjacent rolling stands. The purpose is to reduce the amount of deviation of the outlet side plate thickness of rolling stand Fk from the ideal plate thickness schedule h0k within a range that satisfies the constraint expression that is an inequality that defines the allowable range of 1 /r i . When minimizing the value of the evaluation function J, the plate crown control amount y i in each rolling stand Fi and the correction amount Δh k of the outlet side plate thickness of each rolling stand Fk except the final stage are derived. Therefore, it is possible to prevent the plate thickness schedule determined when the rolling load prediction error is large from being significantly different from the ideal plate thickness schedule h0k when there is no rolling load prediction error. In addition, in the rolling stand Fi where there is a prediction error, the plate crown and plate shape are also affected by the error in the rolling load, so the plate crown and plate shape actually obtained are also significantly different from the target value (or target range) and stable sheet rolling. There is a risk that this may cause problems. In contrast, in this embodiment, the influence of prediction errors in rolling loads can be reduced, so if the control ability of the crown/shape control end (roll bender) of each rolling stand F1 to Fn is insufficient, stable mail-order sales will be hindered. It is possible to use a practical method to determine a plate thickness schedule that reduces the rolling load prediction error without causing any problems.

<変形例>
[[変形例1]]
本実施形態で説明した最適化計算による解を得られやすくするために、以下のようにしてもよい。
すなわち、制約式としては、最終段の圧延スタンドFnの出側における板クラウンCnに対して、その目標値Caim,nが与えられている場合には(11)式に代えて以下の(16)式を、また、最終段の圧延スタンドFnの出側における板クラウンCnに対して、その許容範囲(上限値Cmax,nおよび下限値Cmin,n)が与えられている場合には、(12)式に代えて(17)式を採用し、評価関数としては、(15)式に代えて、以下の(18)式を採用してもよい。
<Modified example>
[[Variation 1]]
In order to make it easier to obtain a solution by the optimization calculation described in this embodiment, the following may be used.
That is, as a constraint equation, if the target value C aim,n is given for the plate crown C n on the exit side of the final stage rolling stand Fn, the following ( 16), and when the allowable range (upper limit value C max,n and lower limit value C min,n ) is given for the plate crown C n on the exit side of the final stage rolling stand Fn, may use equation (17) instead of equation (12), and the following equation (18) may be used as the evaluation function instead of equation (15).

Figure 0007385127000008
Figure 0007385127000008

(16)式~(18)式にあるδcは、最終段の圧延スタンドFnの出側における板クラウンCnに対する制約式の制約条件緩和量である。制約条件緩和量δcは0または正の値を持つ変数であり、δc>0の場合には(11)式および(12)式の制約式の上下限の範囲を広げ、(9)式および(10)式と、(11)式または(12)式と、(13)式とを満足する解の範囲を広げ、解を得られやすくする効果がある。 δc in equations (16) to (18) is the amount of relaxation of the constraint condition of the constraint equation for the plate crown C n on the exit side of the final stage rolling stand Fn. The constraint relaxation amount δc is a variable that has a value of 0 or a positive value, and when δc>0, the range of the upper and lower limits of the constraint equations in equations (11) and (12) is expanded, and equations (9) and ( This has the effect of widening the range of solutions that satisfy Equation 10), Equation (11) or (12), and Equation (13), and making it easier to obtain solutions.

本変形例では、(18)式に示すように、制約条件緩和量δcを評価関数Jに含めることにより、制約条件緩和量δcが必要以上に大きな値にならないようにする。各圧延スタンドFkの出側板厚の修正量Δhk(圧延スタンドFkの出側板厚の理想板厚スケジュールh0kからのずれ量)を小さくする場合には、制約条件緩和量δcを大きくする必要があるので、これらはトレードオフの関係にある。(18)式の評価関数Jの第2項のwδcは、このトレードオフを調整する重み係数であり、制約条件緩和量δcの、各圧延スタンドFkの出側板厚の修正量Δhk(圧延スタンドFkの出側板厚の、理想板厚スケジュールh0kからのずれ量)に対するバランスを表す。すなわち、各圧延スタンドFkの出側板厚の修正量Δhk(圧延スタンドFkの出側板厚の理想板厚スケジュールh0kからのずれ量)を小さくすることよりも、制約条件を満足させることを優先させる場合には、重み係数wδcの値を大きくする。
本変形例では、制約式・評価関数設定部305は、モデルパラメータ導出部304により導出されたモデルパラメータ、圧延スタンドFkの総数n(図1に示す例では7)に加えて、重み係数wδcを設定する。
In this modification, as shown in equation (18), the constraint relaxation amount δc is included in the evaluation function J to prevent the constraint relaxation amount δc from becoming an unnecessarily large value. In order to reduce the correction amount Δh k of the outlet side plate thickness of each rolling stand Fk (deviation amount of the outlet side plate thickness of the rolling stand Fk from the ideal plate thickness schedule h0 k ), it is necessary to increase the constraint relaxation amount δc. Therefore, these are in a trade-off relationship. The second term wδ c of the evaluation function J in equation (18) is a weighting coefficient that adjusts this trade-off, and the correction amount Δh k (rolling It represents the balance of the outlet side plate thickness of stand Fk with respect to the amount of deviation from the ideal plate thickness schedule h0 k . In other words, priority is given to satisfying the constraint conditions rather than reducing the correction amount Δh k of the outlet side plate thickness of each rolling stand Fk (deviation amount of the outlet side plate thickness of the rolling stand Fk from the ideal plate thickness schedule h0 k ). In this case, the value of the weighting coefficient w δc is increased.
In this modification, the constraint expression/evaluation function setting unit 305 adds a weighting coefficient w δc in addition to the model parameters derived by the model parameter deriving unit 304 and the total number n of rolling stands Fk (7 in the example shown in FIG. 1). Set.

[[変形例2]]
また、変形例1で説明した最終段の圧延スタンドFnの出側における板クラウンに対する制約条件緩和量δcに代えて、各圧延スタンドF1~Fnの出側における伸差率(形状)に対する制約条件緩和量δεを用いてもよい。このようにする場合、制約式としては、(10)式に代えて、以下の(19)式を採用し、(11)式または(12)式と(13)式はそのまま用いる。評価関数としては、(15)式に代えて以下の(20)式を採用する。尚、(20)式の評価関数Jの重み係数wδcは、評価関数Jの各項のバランスを表すものである。
[[Variation 2]]
In addition, instead of the constraint relaxation amount δc for the plate crown on the exit side of the final stage rolling stand Fn explained in Modification 1, the constraint relaxation amount for the expansion ratio (shape) on the exit side of each rolling stand F1 to Fn is relaxed. The quantity δε may also be used. In this case, the following equation (19) is used as the constraint equation instead of equation (10), and equation (11) or equations (12) and (13) are used as they are. As the evaluation function, the following equation (20) is used instead of equation (15). Note that the weighting coefficient w δc of the evaluation function J in equation (20) represents the balance of each term of the evaluation function J.

Figure 0007385127000009
Figure 0007385127000009

[[変形例3]]
また、変形例1で説明した最終段の圧延スタンドFnの出側における板クラウンに対する制約条件緩和量δcと、変形例2で説明した各圧延スタンドF1~Fnの出側における伸差率(形状)に対する制約条件緩和量δεに代えて、圧下率の比率ri+1/riに対する制約条件緩和量δrを用いてもよい。一般に板クラウン・形状制御端の制御能力は大きいものではない。したがって、(13)式のように、圧下率の比率ri+1/riを上下限値の範囲内に制約した場合、板クラウンを製品の許容範囲に収め、板形状を安定通板が可能な範囲に収めることが難しい場合がある。また、圧下率と板クラウン、板形状の関係は複雑で非線形な関係であり、板クラウン、板形状の制約条件を満たす実行可能解が存在するように、圧下率の比率の上下限範囲を予め設定しておくことが容易でないことがある。このような実行可能解が存在しない場合を回避するため、(13)式の不等式制約式の上限値uiおよび下限値diを緩和することを許容する。このようにする場合、制約式としては、(13)式に代えて、以下の(21)式を採用し、(10)式と、(11)式または(12)式はそのまま用いる。評価関数としては、(15)式に代えて以下の(22)式を採用する。尚、上限値uiおよび下限値diの一方に対してのみ制約条件緩和量δrを設定してもよい。また、尚、(22)式の評価関数Jの重み係数wδrは、評価関数Jの各項のバランスを表すものである。
[[Variation 3]]
Furthermore, the amount of constraint relaxation δc for the plate crown on the exit side of the final stage rolling stand Fn explained in Modification 1, and the expansion ratio (shape) on the exit side of each rolling stand F1 to Fn explained in Modification 2. Instead of the constraint relaxation amount δε for the constraint relaxation amount δε, the constraint relaxation amount δr for the rolling reduction ratio r i+1 /r i may be used. Generally, the control ability of the plate crown/shape control end is not great. Therefore, as shown in equation (13), when the rolling reduction ratio r i+1 /r i is constrained within the upper and lower limits, the plate crown can be kept within the tolerance range of the product and the plate shape can be adjusted to ensure stable sheet threading. It may be difficult to keep it within the possible range. In addition, the relationship between the rolling reduction ratio, the plate crown, and the plate shape is a complex and nonlinear relationship, so the upper and lower limits of the rolling reduction ratio are set in advance so that there is a feasible solution that satisfies the constraints of the plate crown and plate shape. It may not be easy to set it up. In order to avoid such a case where no feasible solution exists, the upper limit value u i and the lower limit value d i of the inequality constraint expression (13) are allowed to be relaxed. In this case, the following equation (21) is used as the constraint equation instead of equation (13), and equation (10) and equation (11) or (12) are used as they are. As the evaluation function, the following equation (22) is used instead of equation (15). Note that the constraint relaxation amount δr may be set only for one of the upper limit value u i and the lower limit value d i . Furthermore, the weighting coefficient w δr of the evaluation function J in equation (22) represents the balance of each term of the evaluation function J.

Figure 0007385127000010
Figure 0007385127000010

[[変形例4]]
また、最終段の圧延スタンドFnの出側における板クラウンに対する制約条件緩和量δcと、各圧延スタンドF1~Fnの出側における伸差率(形状)に対する制約条件緩和量δεと、圧下率の比率ri+1/riに対する制約条件緩和量δrとのうちの2つまたは3つ(全て)を用いてもよい。ここでは、最終段の圧延スタンドFnの出側における板クラウンに対する制約条件緩和量δcと、各圧延スタンドF1~Fnの出側における伸差率(形状)に対する制約条件緩和量δεと、圧下率の比率ri+1/riに対する制約条件緩和量δrとを用いる場合について例示する。
[[Variation 4]]
Furthermore, the ratio of the constraint relaxation amount δc for the plate crown on the exit side of the final stage rolling stand Fn, the constraint relaxation amount δε for the elongation rate (shape) on the exit side of each rolling stand F1 to Fn, and the rolling reduction ratio. Two or three (all) of the constraint relaxation amount δr for r i+1 /r i may be used. Here, the amount of constraint relaxation δc for the sheet crown on the exit side of the final stage rolling stand Fn, the amount of constraint relaxation δε for the elongation rate (shape) on the exit side of each rolling stand F1 to Fn, and the amount of relaxation of the constraint δε for the rolling reduction ratio. The case where the constraint relaxation amount δr and the ratio r i+1 /r i are used will be exemplified.

この場合、制約式としては、(10)式に代えて(19)式を採用すると共に(13)式に代えて(21)式を採用し、最終段の圧延スタンドFnの出側における板クラウンCnに対して、その目標値Caim,nが与えられている場合には(11)式に代えて(16)式を採用する。また、最終段の圧延スタンドFnの出側における板クラウンCnに対して、その許容範囲(上限値Cmax,nおよび下限値Cmin,n)が与えられている場合には、(12)式に代えて(17)式を採用する。評価関数としては、(15)式に代えて、以下の(23)式を採用する。尚、(23)式の評価関数Jの重み係数wδc、wδε、wδrは、評価関数Jの各項のバランスを表すものである。 In this case, as constraint equations, equation (19) is adopted instead of equation (10), equation (21) is adopted instead of equation (13), and the plate crown on the exit side of the final stage rolling stand Fn is When a target value C aim,n is given for C n , formula (16) is used instead of formula (11). Furthermore, if the allowable range (upper limit value C max,n and lower limit value C min,n ) is given for the plate crown C n on the exit side of the final stage rolling stand Fn, (12) Equation (17) is adopted instead of Eq. As the evaluation function, the following equation (23) is used instead of equation (15). Note that the weighting coefficients w δc , w δ ε, and w δr of the evaluation function J in equation (23) represent the balance of each term of the evaluation function J.

Figure 0007385127000011
Figure 0007385127000011

[[変形例5]]
また、板クラウンと伸差率(形状)以外の制約条件として、板クラウン制御量yiと出側板厚の修正量Δhkとの少なくとも何れか一方を用いた線形式で表される物理量gに関する制約式として、例えば、以下の(24)式または(25)式の制約式を追加すると共に、(25)式の制約式を追加する場合には、(15)式に代えて、例えば、(26)式を採用してもよい。(24)式、(25)式において、bは、物理量gに対する制約値である。(25)式、(26)式において、δgは、物理量gに対する制約条件緩和量である。物理量gとしては、例えば、(3)式に示す圧延荷重Piが挙げられる。尚、(26)式の評価関数Jの重み係数wδc、wδε、wδr、wδgは、評価関数Jの各項のバランスを表すものである。
[[Variation 5]]
In addition, as a constraint other than plate crown and expansion ratio (shape), physical quantity g expressed in a linear form using at least one of plate crown control amount y i and exit side plate thickness correction amount Δh k For example, when adding the following constraint expression (24) or (25) as a constraint expression, and also adding the constraint expression (25), instead of expression (15), for example, ( 26) may be adopted. In equations (24) and (25), b is a constraint value for the physical quantity g. In equations (25) and (26), δg is the amount of constraint relaxation for the physical quantity g. An example of the physical quantity g is the rolling load P i shown in equation (3). Note that the weighting coefficients w δc , w δ ε, w δr , and w δg of the evaluation function J in equation (26) represent the balance of each term of the evaluation function J.

Figure 0007385127000012
Figure 0007385127000012

[[変形例6]]
変形例1~5に示した(18)式、(20)式、(22)式、(23)式、(26)式の評価関数Jでは、評価関数Jの値が、制約条件緩和量δc、δε、δr、δgに対し線形で変化する。線形計画法の一般的な性質として、最適解はすべての制約条件を満足する実行可能領域の境界上に存在するため、変形例1~5に示した評価関数Jでは、制約条件緩和量δc、δε、δr、δgが0(ゼロ)である解が存在すれば、その解が得られやすくなる。
[[Variation 6]]
In the evaluation function J of equations (18), (20), (22), (23), and (26) shown in Modifications 1 to 5, the value of the evaluation function J is equal to the constraint relaxation amount δc , δε, δr, and δg. As a general property of linear programming, the optimal solution exists on the boundary of the feasible region that satisfies all the constraints, so in the evaluation function J shown in Modifications 1 to 5, the amount of constraint relaxation δc, If a solution exists in which δε, δr, and δg are 0 (zero), that solution will be easily obtained.

しかしながら、圧延スタンドFiのクラウン・形状制御端(ロールベンダ)の制御能力(すなわち、圧延スタンドFiにおける板クラウン制御量yi)が、その上下限値のぎりぎりである場合には、制約条件緩和量δc、δε、δr、δgが0(ゼロ)となる解が存在していても、制約条件緩和量δc、δε、δr、δgを0(ゼロ)よりも僅かに大きい値にした方が、クラウン・形状制御端の制御能力に余裕のある望ましい解が得られる場合がある。 However, if the control ability of the crown/shape control end (roll bender) of the rolling stand Fi (i.e., the plate crown control amount y i in the rolling stand Fi) is just below its upper and lower limits, the amount of constraint relaxation Even if there is a solution where δc, δε, δr, and δg are 0 (zero), it is better to set the constraint relaxation amounts δc, δε, δr, and δg to values slightly larger than 0 (zero) to improve the crown. - In some cases, a desirable solution with sufficient control capability at the shape control end can be obtained.

さらに、板クラウンCi、伸差率εiの計算値には、モデル式(例えば(1)式~(4)式、(7)式~(8)式)の予測誤差が含まれる。したがって、制約条件緩和量δc、δε、δr、δgを0(ゼロ)にすることと、制約条件緩和量δc、δε、δr、δgを0(ゼロ)よりも僅かに大きくして本来の制約範囲から僅かに外れるようにすることとには、板クラウンCi、伸差率εiを望ましい値にするという点では実質的な違いがない場合が多い。 Further, the calculated values of the plate crown C i and the expansion ratio ε i include prediction errors of model formulas (for example, formulas (1) to (4) and formulas (7) to (8)). Therefore, it is necessary to set the constraint relaxation amounts δc, δε, δr, and δg to 0 (zero), and to make the constraint relaxation amounts δc, δε, δr, and δg slightly larger than 0 (zero) to restore the original constraint range. In many cases, there is no substantial difference between setting the plate crown C i and the expansion ratio ε i to desired values.

以上のような観点から、本変形例では、制約条件緩和量δc、δε、δr、δgの二乗の項を評価関数Jに含めることにより、制約条件緩和量δc、δε、δr、δgが、0(ゼロ)よりも僅かに大きい値(前述したモデル式の予測誤差に満たない程度(例えば1[μm]未満)の値))をとりやすくする。すなわち、本変形例では、(18)式に代えて、以下の(27)式を、(20)式に代えて、以下の(28)式を、(22)式に代えて、以下の(29)式を、(23)式に代えて、以下の(30)式を、(26)式に代えて、以下の(31)式をそれぞれ採用する。尚、このようにする場合には、線形計画法ではなく、例えば、二次計画法により最適化計算を行う。 From the above viewpoint, in this modification, by including square terms of the constraint relaxation amounts δc, δε, δr, and δg in the evaluation function J, the constraint relaxation amounts δc, δε, δr, and δg are reduced to 0. (0) (a value that is less than the prediction error of the model formula described above (for example, less than 1 [μm])). That is, in this modified example, in place of equation (18), the following equation (27) is replaced with equation (20), the following equation (28) is replaced with equation (22), and the following ( In place of equation (29), equation (23), equation (30) below, and equation (31) below, in place of equation (26). In this case, the optimization calculation is performed by, for example, quadratic programming instead of linear programming.

Figure 0007385127000013
Figure 0007385127000013

このようにすることによって、例えば、板クラウンCnに対する制約((16)式または(17)式)において制約条件緩和量δcを0(ゼロ)にする解を選択することにより、(19)式において伸差率εiが上下限値ぎりぎりになったり、相互に隣接する圧延スタンド間における板クラウン制御量yiの差が大きくなったり、(21)式において圧下率の比率ri+1/riが上下限値ぎりぎりになったりすることを抑制することができる。したがって、板クラウンCn、伸差率εi、圧下率の比率ri+1/ri、およびロールベンダに対する設定値のバランスを改善させることができる。尚、(27)式~(31)式の評価関数Jの重み係数wδc、wδε、wδr、wδgは、それぞれの評価関数Jの各項のバランスを表すものである。 By doing this, for example, by selecting a solution that makes the amount of constraint relaxation δc 0 (zero) in the constraint on the plate crown C n (Equation (16) or Equation (17)), Equation (19) can be obtained. When the expansion ratio ε i approaches the upper and lower limits, the difference in plate crown control amount y i between adjacent rolling stands becomes large, and the rolling reduction ratio r i+1 / It is possible to prevent r i from reaching the upper and lower limit values. Therefore, the balance of the plate crown C n , the expansion ratio ε i , the rolling reduction ratio r i+1 /r i , and the set values for the roll bender can be improved. Note that the weighting coefficients w δc , w δ ε, w δr , and w δg of the evaluation functions J in equations (27) to (31) represent the balance of each term of each evaluation function J.

[[変形例7]]
本実施形態では、評価関数Jの値を最小化する最適化問題とする場合を例に挙げて説明した。しかしながら、例えば、評価関数Jの右辺の各項に(-1)を乗算することにより、評価関数Jの値を最大化する最適化問題としてもよい。
[[Variation 7]]
This embodiment has been described using an example of an optimization problem in which the value of the evaluation function J is minimized. However, for example, an optimization problem may be used in which the value of the evaluation function J is maximized by multiplying each term on the right side of the evaluation function J by (-1).

[[変形例8]]
本実施形態では、評価関数Jにおいて、各圧延スタンドFkの出側板厚の修正量Δhkの絶対値を求める場合を例に挙げて説明した。しかしながら、各圧延スタンドFkの出側板厚の修正量Δhkを小さくすることを目的とする評価関数Jを構築していれば、必ずしもこのようにする必要はない。例えば、(15)式の評価関数Jの第1項の絶対値を二乗に置き換えてもよい(すなわち、|Δhk/h0k|を[Δhk/h0k]2にしてもよい)。この場合には、線形計画法ではなく、例えば、二次計画法により最適化計算を行う。
[[Variation 8]]
The present embodiment has been described using an example in which the absolute value of the modification amount Δh k of the outlet side plate thickness of each rolling stand Fk is determined in the evaluation function J. However, it is not necessary to do this if the evaluation function J is constructed for the purpose of reducing the correction amount Δh k of the outlet side plate thickness of each rolling stand Fk. For example, the absolute value of the first term of the evaluation function J in equation (15) may be replaced by a square (that is, |Δh k /h0 k | may be set to [Δh k /h0 k ] 2 ). In this case, optimization calculations are performed using, for example, quadratic programming instead of linear programming.

[[変形例9]]
本実施形態では、被圧延材の形状として伸差率を用いる場合を例に挙げて説明した。しかしながら、被圧延材の形状は伸差率に限定されない。例えば、以下の(32)式で表される急峻度を用いてもよい。(32)式において、λiは、圧延スタンドFiの出側における急峻度である。急峻度は、伸び差によって被圧延材に発生する波の高さをその波のピッチで割った値である。
[[Variation 9]]
In this embodiment, the case where the elongation difference is used as the shape of the material to be rolled has been described as an example. However, the shape of the rolled material is not limited to the elongation difference. For example, the steepness expressed by the following equation (32) may be used. In equation (32), λ i is the steepness at the exit side of the rolling stand Fi. Steepness is the value obtained by dividing the height of waves generated in the rolled material due to the difference in elongation by the pitch of the waves.

Figure 0007385127000014
Figure 0007385127000014

[[変形例10]]
本実施形態では、クラウン・形状制御端における制御量がロールベンディング力である場合を例に挙げて説明した。しかしながら、クラウン・形状制御端における制御量はロールベンディング力に限定されない。例えば、圧延スタンドがペアクロスミルである場合、上下のワークロールとバックアップロールをペアでクロスさせる角度を、クラウン・形状制御端における制御量としてもよい。また、圧延スタンドがワークロールシフト機構を有するミルである場合、上下のワークロールのシフト量を、クラウン・形状制御端における制御量としてもよい。
[[Variation 10]]
The present embodiment has been described using an example in which the control amount at the crown/shape control end is roll bending force. However, the control amount at the crown/shape control end is not limited to the roll bending force. For example, when the rolling stand is a pair cross mill, the angle at which the upper and lower work rolls and backup rolls cross in pairs may be the control amount at the crown/shape control end. Further, when the rolling stand is a mill having a work roll shift mechanism, the shift amount of the upper and lower work rolls may be the control amount at the crown/shape control end.

[[変形例11]]
本実施形態では、最終段の圧延スタンドFnの出側における板クラウンCnに関する制約式((11)式または(12)式)を制約式として含める場合を例に挙げて説明した。しかしながら、被圧延材によっては、形状(伸差率)が上下限値内であれば、板クラウンが上下限値内であるか否かが問題にならない場合がある。したがって、最終段の圧延スタンドFnの出側における板クラウンCnに関する制約式((11)式または(12)式)を制約式に含めなくてもよい。
[[Variation 11]]
In the present embodiment, the case where the constraint expression (Equation (11) or Equation (12)) regarding the plate crown C n on the exit side of the final stage rolling stand Fn is included as a constraint expression has been described as an example. However, depending on the material to be rolled, as long as the shape (differential expansion ratio) is within the upper and lower limits, it may not matter whether the plate crown is within the upper or lower limits. Therefore, the constraint expression (Equation (11) or Equation (12)) regarding the plate crown C n on the exit side of the final stage rolling stand Fn does not need to be included in the constraint expression.

[[変形例12]]
(4)式に示すように、各圧延スタンドFkの出側板厚の修正の影響は線形ではない。そこで、圧延スケジュール作成部307で作成された板厚スケジュールを構成する各圧延スタンドFkの出側板厚を、各圧延スタンドFkの新たな出側板厚hkとして、モデルパラメータの導出と最適化計算の実行と板厚スケジュールの作成と板クラウン制御量yiの導出とを所定の収束条件が満足するまで繰り返し行うことにより、圧延スケジュールの精度をより向上させるようにしてもよい。
[[Variation 12]]
As shown in equation (4), the effect of modifying the exit plate thickness of each rolling stand Fk is not linear. Therefore, the outlet side plate thickness of each rolling stand Fk constituting the plate thickness schedule created by the rolling schedule creation unit 307 is set as the new outlet side plate thickness h k of each rolling stand Fk, and the model parameter derivation and optimization calculation are performed using The accuracy of the rolling schedule may be further improved by repeatedly performing the execution, creating the plate thickness schedule, and deriving the plate crown control amount y i until a predetermined convergence condition is satisfied.

このようにする場合、例えば、繰り返し処理におけるモデルパラメータ導出部304の最初の処理は、本実施形態で説明したステップS403の処理と同じである。モデルパラメータ導出部304の2回目以降の処理では、理想板厚スケジュールh0iではなく、繰り返し処理で圧延スケジュール作成部307により作成された最新の板厚スケジュール(を構成する各圧延スタンドFkの出側板厚hk)を各圧延スタンドFiの出側板厚hiとして、板圧延モデルを用いて、基準圧延荷重P0iと、出側板厚hから圧延荷重Pへの影響係数(∂P/∂h)iと、入側板厚Hから圧延荷重Pへの影響係数(∂P/∂H)iとを導出する。 In this case, for example, the first process of the model parameter deriving unit 304 in the iterative process is the same as the process in step S403 described in this embodiment. In the second and subsequent processes of the model parameter deriving unit 304, instead of using the ideal plate thickness schedule h0 i , the latest plate thickness schedule (of each rolling stand Fk constituting the Using the plate rolling model, the influence coefficient (∂P/ ∂h ) from the outlet plate thickness h to the rolling load P is calculated using the plate rolling model, with the thickness h k ) being the outlet plate thickness h i of each rolling stand Fi. i and the influence coefficient (∂P/∂H) i from the entrance plate thickness H to the rolling load P are derived.

また、評価関数Jとして、(15)式の評価関数Jを用い、(9)式と、(10)式と、(11)式または(12)式と、(13)式の制約式を用いる場合を例示すると、繰り返し処理における制約式・評価関数設定部305の最初の処理では、板厚スケジュールにおける各圧延スタンドFkの出側板厚hkとして理想板厚スケジュールh0kを(5)式、(6)式、(15)式に設定する。制約式・評価関数設定部305の2回目以降の処理では、理想板厚スケジュールh0kではなく、繰り返し処理で圧延スケジュール作成部307により作成された最新の板厚スケジュール(を構成する各圧延スタンドF1~Fnの出側板厚hk)を(5)式、(6)式、(15)式に設定する。 In addition, as the evaluation function J, the evaluation function J of equation (15) is used, and the constraint equations of equation (9), equation (10), equation (11) or (12), and equation (13) are used. To illustrate a case, in the first process of the constraint expression/evaluation function setting unit 305 in the iterative process, the ideal plate thickness schedule h0 k is set as the exit side plate thickness h k of each rolling stand Fk in the plate thickness schedule by formula (5), ( 6) and (15) are set. In the second and subsequent processes of the constraint formula/evaluation function setting unit 305, the latest plate thickness schedule created by the rolling schedule creation unit 307 in repeated processing (each rolling stand F1 constituting) is used instead of the ideal plate thickness schedule h0 k . The outlet plate thickness h k ) of ~Fn is set as equations (5), (6), and (15).

また、繰り返し処理における圧延スケジュール作成部307の最初の処理は、本実施形態で説明したステップS406と同じであり、各圧延スタンドF1~Fn-1の出側板厚の修正量Δhkを理想板厚スケジュールh0kに加算したものを板厚スケジュールとする。圧延スケジュール作成部307の2回目以降の処理では、各圧延スタンドFkの出側板厚の修正量Δhkを、理想板厚スケジュールh0kではなく、繰り返し処理で圧延スケジュール作成部307により作成された最新の板厚スケジュール(を構成する各圧延スタンドFkの出側板厚hk)に加算したものを板厚スケジュールとする。 In addition, the first process of the rolling schedule creation unit 307 in the repeating process is the same as step S406 described in this embodiment, and the correction amount Δh k of the exit side plate thickness of each rolling stand F1 to Fn-1 is set to the ideal plate thickness. The value added to the schedule h0k is the plate thickness schedule. In the second and subsequent processes of the rolling schedule creation section 307, the correction amount Δh k of the outlet side plate thickness of each rolling stand Fk is changed to the latest sheet thickness created by the rolling schedule creation section 307 in repeated processing, instead of the ideal sheet thickness schedule h0 k . The plate thickness schedule is obtained by adding the plate thickness schedule (the exit side plate thickness h k of each rolling stand Fk constituting the plate thickness schedule).

また、収束条件としては、最適化計算に対する収束条件として用いられる公知の条件を採用することができる。例えば、各圧延スタンドFkの出側板厚の修正量Δhkの今回の値と前回の値との差の絶対値が閾値以下である場合に収束条件を満たすと判定する。また、各圧延スタンドFkの出側板厚の修正量Δhkの今回の値と前回の値との差の絶対値が閾値以下でなくても、収束条件の判定回数が所定値になった場合には収束条件を満たすと判定することができる。 Further, as the convergence condition, a known condition used as a convergence condition for optimization calculation can be adopted. For example, it is determined that the convergence condition is satisfied when the absolute value of the difference between the current value and the previous value of the correction amount Δh k of the outlet side plate thickness of each rolling stand Fk is less than or equal to a threshold value. In addition, even if the absolute value of the difference between the current value and the previous value of the correction amount Δh k of the exit side plate thickness of each rolling stand Fk is not less than the threshold value, when the number of times of determination of the convergence condition reaches a predetermined value can be determined to satisfy the convergence condition.

収束条件を満たす場合には、出力部308は、収束条件を満たしたときに圧延スケジュール作成部307により作成された板厚スケジュールと、収束条件を満足したときの板クラウン制御量yiとを含む圧延スケジュールを作成して出力する。 When the convergence condition is satisfied, the output section 308 includes the sheet thickness schedule created by the rolling schedule creation section 307 when the convergence condition is satisfied, and the sheet crown control amount y i when the convergence condition is satisfied. Create and output a rolling schedule.

一方、収束条件を満たさない場合には、モデルパラメータ導出部304、制約式・評価関数設定部305、および圧延スケジュール作成部307で使用する板厚スケジュールを、圧延スケジュール作成部307で作成された最新の板厚スケジュールに変更する。 On the other hand, if the convergence condition is not satisfied, the model parameter derivation unit 304, constraint equation/evaluation function setting unit 305, and rolling schedule creation unit 307 use the latest plate thickness schedule created by the rolling schedule creation unit 307. Change to the plate thickness schedule.

以上のようにすれば、圧延スケジュール(板厚スケジュールおよび板クラウン制御量yi)を、より正確に導出することができる。尚、本変形例は、特許文献1の第2の実施形態に対応するものであるので、ここでは、その概要のみを説明した。 By doing the above, the rolling schedule (plate thickness schedule and plate crown control amount y i ) can be derived more accurately. Note that since this modification corresponds to the second embodiment of Patent Document 1, only the outline thereof has been described here.

[[変形例13]]
被圧延材を安定して通板させるためには、各圧延スタンドFkの出側板厚を理想板厚スケジュールh0kになるべく近づけるのが好ましい。そこで、各圧延スタンドFkの出側板厚の修正量Δhkを小さくすることを目的とする評価関数Jとして、各圧延スタンドFkの出側板厚の修正量Δhkそのものではなく、圧延スタンドFkの出側板厚(=hk+Δhk)の、理想板厚スケジュールh0k(圧延スタンドFkの望ましい出側板厚)からのずれ量を小さくすることを目的とする評価関数を用いてもよい。
[[Variation 13]]
In order to stably pass the material to be rolled, it is preferable that the exit side plate thickness of each rolling stand Fk be as close to the ideal plate thickness schedule h0 k as possible. Therefore, as an evaluation function J that aims to reduce the correction amount Δh k of the exit side plate thickness of each rolling stand Fk, the evaluation function J is not based on the correction amount Δh k of the exit side plate thickness of each rolling stand Fk itself. An evaluation function may be used that aims to reduce the amount of deviation of the side plate thickness (=h k +Δh k ) from the ideal plate thickness schedule h0 k (desirable outlet side plate thickness of rolling stand Fk).

本変形例では、評価関数Jとして、(15)式ではなく、以下の(33)式の評価関数を設定する。 In this modification, as the evaluation function J, the evaluation function of the following equation (33) is set instead of the equation (15).

Figure 0007385127000015
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(33)式の評価関数Jは、(15)式と同様、各圧延スタンドFkの出側板厚の修正量Δhkを小さくすることを目的とする評価関数である。ただし、(33)式は、その一例として、各圧延スタンドFkの出側板厚の修正量Δhkそのものではなく、各圧延スタンドFkの出側板厚(=hk+Δhk)の、理想板厚スケジュールh0k(圧延スタンドFkの望ましい出側板厚)からのずれ量を小さくすることを目的とする評価関数である。 The evaluation function J of the equation (33) is an evaluation function that, like the equation (15), aims to reduce the correction amount Δh k of the outlet side plate thickness of each rolling stand Fk. However, Equation (33), as an example, is based on the ideal plate thickness schedule of the outlet side plate thickness (=h k +Δh k ) of each rolling stand Fk, rather than the correction amount Δh k itself of the outlet side plate thickness of each rolling stand Fk. This is an evaluation function whose purpose is to reduce the amount of deviation from h0 k (desirable exit plate thickness of rolling stand Fk).

また、それぞれの圧延スタンドFkの出側板厚の修正量Δhkを同じように評価するため、(33)式でも、(15)式と同様に、圧延スタンドFkの出側板厚の理想板厚スケジュールh0kからのずれ量の、理想板厚スケジュールh0kに対する比の絶対値を用いる。 In addition, in order to evaluate the correction amount Δh k of the exit side plate thickness of each rolling stand Fk in the same way, in equation (33), as well as equation (15), the ideal plate thickness schedule for the exit side plate thickness of rolling stand Fk is calculated. The absolute value of the ratio of the amount of deviation from h0 k to the ideal plate thickness schedule h0 k is used.

変形例12と同じく、繰り返し処理における制約式・評価関数設定部305の最初の処理では、板厚スケジュールにおける各圧延スタンドFkの出側板厚hkとして、(34)式(の分子のhk)に、理想板厚スケジュールh0kを設定する。制約式・評価関数設定部305の2回目以降の処理では、板厚スケジュールにおける各圧延スタンドFkの出側板厚hkとして、理想板厚スケジュールh0kではなく、繰り返し処理で圧延スケジュール作成部307により作成された最新の板厚スケジュール(を構成する各圧延スタンドF1~Fnの出側板厚hk)を(33)式(の分子のhk)に設定する。 As in Modified Example 12, in the first process of the constraint expression/evaluation function setting unit 305 in the iterative process, h k of the numerator of equation (34) is set as the outlet thickness h k of each rolling stand Fk in the plate thickness schedule. Set the ideal plate thickness schedule h0 k . In the second and subsequent processes of the constraint formula/evaluation function setting unit 305, the rolling schedule creation unit 307 in repeated processing uses the exit plate thickness h k of each rolling stand Fk in the plate thickness schedule as the exit side plate thickness h k of each rolling stand Fk, instead of the ideal plate thickness schedule h0 k . The latest plate thickness schedule created (the exit side plate thickness h k of each rolling stand F1 to Fn constituting the schedule) is set to equation (33) (the numerator h k ).

また、繰り返し処理における圧延スケジュール作成部307の最初の処理では、各圧延スタンドF1~Fn-1の出側板厚の修正量Δhkを理想板厚スケジュールh0kに加算したものを板厚スケジュールとする。一方、圧延スケジュール作成部307の2回目以降の処理では、各圧延スタンドFkの出側板厚の修正量Δhkを、理想板厚スケジュールh0kではなく、繰り返し処理で圧延スケジュール作成部307により作成された最新の板厚スケジュール(を構成する各圧延スタンドFkの出側板厚hk)に加算したものを板厚スケジュールとする。 In addition, in the first process of the rolling schedule creation unit 307 in the repeated process, the thickness schedule is obtained by adding the correction amount Δh k of the exit side plate thickness of each rolling stand F1 to Fn-1 to the ideal plate thickness schedule h0 k . . On the other hand, in the second and subsequent processes of the rolling schedule creation unit 307, the correction amount Δh k of the exit side plate thickness of each rolling stand Fk is created by the rolling schedule creation unit 307 through repeated processing, instead of using the ideal plate thickness schedule h0 k . The plate thickness schedule is obtained by adding the latest plate thickness schedule (the exit side plate thickness h k of each rolling stand Fk constituting the schedule).

以上のようにすれば、被圧延材をより安定して通板できるように、圧延スケジュール(板厚スケジュールおよび板クラウン制御量yi)を導出することができる。尚、本変形例は、特許文献1の第3の実施形態に対応するものであるので、ここでは、その概要のみを説明した。 By doing the above, it is possible to derive the rolling schedule (plate thickness schedule and plate crown control amount y i ) so that the rolled material can be passed more stably. Note that since this modification corresponds to the third embodiment of Patent Document 1, only the outline thereof has been described here.

[[変形例14]]
変形例12では、それぞれの圧延スタンドFkの出側板厚の修正量Δhkを同じように評価するため、圧延スタンドFkの出側板厚の修正量Δhkの、理想板厚スケジュールh0kに対する比の絶対値を用いて評価関数Jを表現する場合を例に挙げて説明した。しかしながら、必ずしもこのようにする必要はない。例えば、理想板厚スケジュールh0kを評価関数Jに含めずに、圧延スタンドFkの出側板厚の修正量Δhkの、圧延スタンドFkの出側板厚hkに対する比の絶対値を用いて評価関数Jを表現してもよい。
具体的に本変形例では、変形例12で設定する(15)式に代えて、以下の(34)式の評価関数を設定する。
[[Variation 14]]
In Modification 12, in order to evaluate the correction amount Δh k of the outlet side plate thickness of each rolling stand Fk in the same way, the ratio of the correction amount Δh k of the outlet side plate thickness of the rolling stand Fk to the ideal plate thickness schedule h0 k is The explanation has been given using an example in which the evaluation function J is expressed using an absolute value. However, it is not necessary to do this. For example, without including the ideal plate thickness schedule h0k in the evaluation function J, the evaluation function uses the absolute value of the ratio of the correction amount Δhk of the outlet side plate thickness of the rolling stand Fk to the outlet side plate thickness hk of the rolling stand Fk. You may also express J.
Specifically, in this modification, the following evaluation function of formula (34) is set in place of formula (15) set in modification 12.

Figure 0007385127000016
Figure 0007385127000016

(34)式の評価関数Jは、(15)式と同様、各圧延スタンドFkの出側板厚の修正量Δhkを小さくすることを目的とする評価関数である。ただし、(34)式では、それぞれの圧延スタンドFkの出側板厚の修正量Δhkを同じように評価するため、板厚スケジュールにおける各圧延スタンドFkの出側板厚hkで、各圧延スタンドFkの出側板厚の修正量Δhkを除算する。 The evaluation function J of the equation (34) is an evaluation function that, like the equation (15), aims to reduce the correction amount Δh k of the outlet side plate thickness of each rolling stand Fk. However, in equation (34), in order to evaluate the correction amount Δh k of the outlet side plate thickness of each rolling stand Fk in the same way, each rolling stand Fk Divide the correction amount Δh k of the outlet side plate thickness.

変形例12と同じく、繰り返し処理における制約式・評価関数設定部305の最初の処理では、板厚スケジュールにおける各圧延スタンドFkの出側板厚hkとして、(34)式(の分母のhk)に、理想板厚スケジュールh0kを設定する。制約式・評価関数設定部305の2回目以降の処理では、板厚スケジュールにおける各圧延スタンドFkの出側板厚hkとして、理想板厚スケジュールh0kではなく、繰り返し処理で圧延スケジュール作成部307により作成された最新の板厚スケジュール(を構成する各圧延スタンドF1~Fnの出側板厚hk)を設定する。 As in Modified Example 12, in the first process of the constraint expression/evaluation function setting unit 305 in the iterative process, the exit plate thickness h k of each rolling stand Fk in the plate thickness schedule is set as the denominator h k of equation (34). Set the ideal plate thickness schedule h0 k . In the second and subsequent processes of the constraint formula/evaluation function setting unit 305, the rolling schedule creation unit 307 in repeated processing uses the exit plate thickness h k of each rolling stand Fk in the plate thickness schedule as the exit side plate thickness h k of each rolling stand Fk, instead of the ideal plate thickness schedule h0 k . The latest sheet thickness schedule created (the exit side sheet thickness h k of each rolling stand F1 to Fn constituting the schedule) is set.

また、繰り返し処理における圧延スケジュール作成部307の最初の処理では、各圧延スタンドF1~Fn-1の出側板厚の修正量Δhkを理想板厚スケジュールh0kに加算したものを板厚スケジュールとする。一方、圧延スケジュール作成部307の2回目以降の処理では、各圧延スタンドFkの出側板厚の修正量Δhkを、理想板厚スケジュールh0kではなく、繰り返し処理で圧延スケジュール作成部307により作成された最新の板厚スケジュール(を構成する各圧延スタンドFkの出側板厚hk)に加算したものを板厚スケジュールとする。
以上のようにしても変形例12と同様の効果が得られる。尚、本変形例は、特許文献1の第4の実施形態に対応するものであるので、ここでは、その概要のみを説明した。
In addition, in the first process of the rolling schedule creation unit 307 in the repeated process, the thickness schedule is obtained by adding the correction amount Δh k of the exit side plate thickness of each rolling stand F1 to Fn-1 to the ideal plate thickness schedule h0 k . . On the other hand, in the second and subsequent processes of the rolling schedule creation unit 307, the correction amount Δh k of the exit side plate thickness of each rolling stand Fk is created by the rolling schedule creation unit 307 through repeated processing, instead of using the ideal plate thickness schedule h0 k . The plate thickness schedule is obtained by adding the latest plate thickness schedule (the exit side plate thickness h k of each rolling stand Fk constituting the schedule).
Even in the above manner, the same effect as Modification 12 can be obtained. Note that since this modification corresponds to the fourth embodiment of Patent Document 1, only the outline thereof has been described here.

[[変形例15]]
また、本実施形態では、制約条件が、圧延スタンドFiの出側における板クラウンと、圧延スタンドFiの出側における被圧延材の形状との少なくとも一方に関する許容範囲(板クラウン制御量yi、伸差率εi、板クラウンCn)を規定する不等式である制約式と、相互に隣接する2台の圧延スタンドうち少なくとも1組について、相互に隣接する2台の圧延スタンドの圧下率の比率ri+1/riの許容範囲を規定する不等式である制約式である場合を例に挙げて説明した。しかしながら、その他の制約条件を加えてもよい。例えば、特許文献4に開示されているように、圧延荷重の予測誤差が大きいこととは別の要因で不適切な板厚スケジュールが作成されることを防止するために、任意の圧延スタンドの圧延トルク、圧延荷重、圧延線圧(単位幅当たりの圧延荷重)、および噛み込み角度の少なくとも1つが上限値以下であることを示す不等式を制約条件に加えてもよい。
[[Variation 15]]
Furthermore, in the present embodiment, the constraint condition is a tolerance range (plate crown control amount y i , elongation A constraint equation that is an inequality that defines the difference ratio ε i , plate crown C n ) and the ratio r of the rolling reduction of two mutually adjacent rolling stands for at least one set of the two mutually adjacent rolling stands. The explanation has been given by taking as an example the case where the constraint expression is an inequality that defines the allowable range of i+1 /r i . However, other constraints may be added. For example, as disclosed in Patent Document 4, in order to prevent an inappropriate plate thickness schedule from being created due to factors other than a large prediction error of rolling load, rolling An inequality indicating that at least one of torque, rolling load, rolling line pressure (rolling load per unit width), and biting angle is less than or equal to an upper limit value may be added to the constraint conditions.

[[その他変形例]]
以上の変形例の2つ以上を組み合わせることができる。例えば、(34)式の評価関数Jを変形例1~10で説明したように変形することができる。
また、変形例12~14で説明したように収束計算を行えば、圧延スケジュール(板厚スケジュールおよび板クラウン制御量yi)の精度をより向上させることができるので好ましい。ただし、変形例13で説明した(33)式の評価関数J、または、変形例14で説明した(34)式の評価関数Jを、第1の実施形態で説明した(15)式の評価関数Jに代えて用い、本実施形態で説明したように、収束計算を行わずに、圧延スケジュール(板厚スケジュールおよび板クラウン制御量yi)を導出してもよい。
[[Other variations]]
Two or more of the above modifications can be combined. For example, the evaluation function J in equation (34) can be modified as explained in Modifications 1 to 10.
Furthermore, it is preferable to perform convergence calculations as explained in Modifications 12 to 14, since the accuracy of the rolling schedule (plate thickness schedule and plate crown control amount y i ) can be further improved. However, the evaluation function J of equation (33) explained in modification 13 or the evaluation function J of equation (34) explained in modification 14 is replaced by the evaluation function J of equation (15) explained in the first embodiment. J may be used to derive the rolling schedule (plate thickness schedule and plate crown control amount y i ) without performing convergence calculation as described in the present embodiment.

(第2の実施形態)
次に、第2の実施形態を説明する。第1の実施形態では、(13)式(あるいは(22)式)の不等式制約式の上限値uiおよび下限値diが一定値である場合を例に挙げて説明した。これに対し、本実施形態では、過去の圧下率riの実績に応じて、(13)式(あるいは(22)式)の不等式制約式の上限値uiおよび下限値diを変更する。このように本実施形態と第1の実施形態とは、(13)式(あるいは(22)式)の不等式制約式の上限値uiおよび下限値diを決定するための構成および処理が主として異なる。従って、本実施形態の説明において、第1の実施形態と同一の部分については、図1~図5に付した符号と同一の符号を付す等して詳細な説明を省略する。
(Second embodiment)
Next, a second embodiment will be described. In the first embodiment, the case where the upper limit value u i and the lower limit value d i of the inequality constraint expression (13) (or (22) expression) are constant values has been described as an example. On the other hand, in this embodiment, the upper limit value u i and the lower limit value d i of the inequality constraint expression (13) (or (22) formula) are changed according to the past performance of the rolling reduction ratio r i . In this way, the present embodiment and the first embodiment mainly focus on the configuration and processing for determining the upper limit value u i and the lower limit value d i of the inequality constraint expression (13) (or (22)). different. Therefore, in the description of this embodiment, the same parts as in the first embodiment will be given the same reference numerals as those shown in FIGS. 1 to 5, and detailed description will be omitted.

第1の実施形態で説明したように、板厚スケジュール(圧延スタンドFn1~Fnの出側板厚h1~h7)が決定されると、当該圧延スタンドFn1~Fnの出側板厚h1~hnを用いて、圧下率riは(14)式により計算される。このようにして計算される圧下率riから、相互に隣接する2台の圧延スタンドの圧下率の比率ri+1/riを計算することができる。従って、圧下率の比率ri+1/riの実績値の統計量に基づいて、圧下率の比率ri+1/riの上限値uiおよび下限値diを計算することにより、例えば、発生頻度の高い圧下率の比率ri+1/riを基準として上限値uiおよび下限値diを求めることができ、圧下率の比率ri+1/riの上限値uiおよび下限値diとしてより適切な値を設定することができる。 As explained in the first embodiment, when the plate thickness schedule (the outlet plate thicknesses h 1 to h 7 of the rolling stands Fn1 to Fn) is determined, the outlet plate thicknesses h 1 to h of the rolling stands Fn1 to Fn are determined. Using n , the rolling reduction ratio r i is calculated by equation (14). From the rolling reduction ratio r i calculated in this way, the ratio r i+1 /r i of the rolling reduction ratios of two mutually adjacent rolling stands can be calculated. Therefore, by calculating the upper limit value u i and the lower limit value d i of the rolling reduction ratio r i+1 /r i based on the statistics of the actual value of the rolling reduction ratio r i+1 /r i , For example, the upper limit value u i and the lower limit value d i can be determined based on the ratio r i+1 /r i of the rolling reduction ratio that occurs frequently, and the upper limit value u of the ratio r i+1 /r i of the rolling reduction ratio More appropriate values can be set for i and the lower limit value d i .

圧下率の比率ri+1/riは、圧延荷重の予測誤差が小さいほど望ましい値となっており、圧延荷重の予測誤差が大きいほど望ましい値から離れた値となっていると考えられる。圧延荷重の予測誤差の頻度分布は、正規分布に似た分布を示す。そこで、本実施形態では、圧下率の比率ri+1/riの頻度分布を正規分布と仮定して、以下のようにして、過去の圧下率の比率ri+1/riの平均値および標準偏差を用いて、圧下率の比率ri+1/riの上限値uiおよび下限値diを計算して更新する。 It is considered that the ratio r i+1 /r i of the rolling reduction becomes a more desirable value as the prediction error of the rolling load is smaller, and a value that is further away from the desired value as the prediction error of the rolling load becomes larger. The frequency distribution of prediction errors in rolling load shows a distribution similar to a normal distribution. Therefore, in this embodiment, assuming that the frequency distribution of the rolling reduction ratio r i+1 /r i is a normal distribution, the average of the past rolling ratio ratio r i+1 /r i is calculated as follows. Using the value and standard deviation, the upper limit value u i and lower limit value d i of the rolling reduction ratio r i+1 /r i are calculated and updated.

図6は、圧延スケジュール作成装置600の機能的な構成の一例を示す図である。本実施形態の圧延スケジュール作成装置600の機能は、図3に示した第1の実施形態の圧延スケジュール作成装置300に対して、圧下率計算部601および範囲計算部602が追加されたものである。
圧下率計算部601は、圧延スケジュール作成部307により作成された板厚スケジュールを用いて、(14)式により、各圧延スタンドの圧下率riを計算して記憶する。圧下率計算部601は、圧延スケジュール作成部307により板厚スケジュールが決定される度に各圧延スタンドの圧下率riを計算しても、オペレータにより指定された場合に各圧延スタンドの圧下率riを計算しても、予め定められたスケジュールに従うタイミングに各圧延スタンドの圧下率riを計算してもよい。
FIG. 6 is a diagram showing an example of the functional configuration of the rolling schedule creation device 600. The functions of the rolling schedule creation device 600 of this embodiment are such that a rolling reduction calculation unit 601 and a range calculation unit 602 are added to the rolling schedule creation device 300 of the first embodiment shown in FIG. .
The rolling reduction calculation unit 601 uses the plate thickness schedule created by the rolling schedule creation unit 307 to calculate and store the rolling reduction ratio r i of each rolling stand using equation (14). Even if the rolling reduction ratio calculation unit 601 calculates the rolling reduction ratio r i of each rolling stand each time the plate thickness schedule is determined by the rolling schedule creation unit 307, the rolling reduction ratio calculation unit 601 calculates the rolling reduction ratio r i of each rolling stand when specified by the operator. i may be calculated, or the rolling reduction ratio r i of each rolling stand may be calculated at a timing according to a predetermined schedule.

範囲計算部602は、圧下率計算部601により記憶された各圧延スタンドの圧下率riの統計量を圧延スタンド毎に計算し、当該統計量に基づいて、圧下率の比率ri+1/riの上限値uiおよび下限値diを計算して更新する。本実施形態では、範囲計算部602は、次に板厚スケジュールを決定する対象の被圧延材の1,2,・・・,M回前に圧延された圧下率ri <1>、ri <2>、・・・、ri <M>を圧延スタンド毎に読み出し、以下の(35)式、(36)式により、圧下率の比率ri+1/riの上限値ui、下限値diを計算する。 The range calculation unit 602 calculates the statistics of the rolling reduction ratio r i of each rolling stand stored by the rolling reduction ratio calculation unit 601 for each rolling stand, and based on the statistics, calculates the rolling reduction ratio r i+1 / The upper limit value u i and lower limit value d i of r i are calculated and updated. In this embodiment, the range calculation unit 602 calculates the rolling reduction ratios r i <1> , r i <2> ,..., r i <M> are read for each rolling stand, and the upper limit value u i of the rolling reduction ratio r i+1 /ri Calculate the lower limit value d i .

Figure 0007385127000017
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ここで、Xiは、1~M回前に作成された板厚スケジュールを用いて計算された圧下率の比率ri+1/riの平均値であり、以下の(37)式で計算される。σiは、1~M回前に作成された板厚スケジュールを用いて計算された圧下率の比率ri+1/riの標準偏差であり、以下の(38)式で計算される。M、cは、予め定められる定数である。 Here, X i is the average value of the rolling reduction ratio r i+1 /r i calculated using the plate thickness schedule created 1 to M times ago, and is calculated using the following equation (37). be done. σ i is the standard deviation of the rolling reduction ratio r i+1 /r i calculated using the plate thickness schedule created 1 to M times ago, and is calculated by the following equation (38). M and c are constants determined in advance.

Figure 0007385127000018
Figure 0007385127000018

第1の実施形態では、制約式・評価関数設定部305は、圧下率の比率ri+1/riの上限値uiおよび下限値diとして予め定められた定数を用いる。これに対し、本実施形態では、制約式・評価関数設定部305は、圧下率の比率ri+1/riの上限値uiおよび下限値diとして、範囲計算部602により計算された(最新の)値を用いる。 In the first embodiment, the constraint expression/evaluation function setting unit 305 uses predetermined constants as the upper limit value u i and the lower limit value d i of the rolling reduction ratio r i+1 /ri. On the other hand, in the present embodiment, the constraint expression/evaluation function setting unit 305 calculates the range calculated by the range calculation unit 602 as the upper limit value u i and the lower limit value d i of the rolling reduction ratio r i+1 /r i Use the (latest) value.

また、図4のフローチャートにおいて、例えば、ステップS406で作成された最新の板厚スケジュールを用いて、圧下率計算部601および範囲計算部602による処理を行うことができる。このようにする場合、圧延スケジュール作成部307により板厚スケジュールが決定される度に各圧延スタンドの圧下率riが計算される。そして、ステップS303において、制約式・評価関数設定部305は、圧下率の比率ri+1/riの上限値uiおよび下限値diとして最新の値を、(13)式(あるいは(22)式)に与える。尚、圧下率の比率ri+1/riの上限値uiおよび下限値diの初期値には、予め定められている値が用いられる。 Further, in the flowchart of FIG. 4, for example, the rolling reduction calculation unit 601 and the range calculation unit 602 can perform processing using the latest plate thickness schedule created in step S406. In this case, the rolling reduction ratio r i of each rolling stand is calculated every time the rolling schedule creation unit 307 determines the plate thickness schedule. Then, in step S303, the constraint expression/evaluation function setting unit 305 sets the latest values as the upper limit value u i and lower limit value d i of the ratio r i+1 /r i of the rolling reduction ratio by formula (13) (or ( 22) Equation). Note that predetermined values are used as the initial values of the upper limit value u i and the lower limit value d i of the rolling reduction ratio r i+1 /ri.

以上のように本実施形態では、圧下率の比率ri+1/riの実績値に関する統計量に基づいて、圧下率の比率ri+1/riの上限値uiおよび下限値diを計算する。従って、圧下率の比率ri+1/riの上限値uiおよび下限値diとしてより適切な値を設定することができる。よって、板厚スケジュールの精度をより高めることができる。
尚、本実施形態においても第1の実施形態で説明した種々の変形例を採用することができる。
As described above, in this embodiment, the upper limit value u i and the lower limit value d of the rolling reduction ratio r i+1 /r i are determined based on the statistics regarding the actual value of the rolling reduction ratio r i+1 /r i . Calculate i . Therefore, more appropriate values can be set as the upper limit value u i and the lower limit value d i of the rolling reduction ratio r i+1 /ri. Therefore, the accuracy of the plate thickness schedule can be further improved.
Note that the various modifications described in the first embodiment can also be adopted in this embodiment.

(実施例)
次に、実施例を説明する。
特許文献1に記載のように、(9)式と、(10)式と、(11)式とを満足する範囲で、制約式・評価関数設定部305で設定された(15)式の評価関数Jの値が最小になるときの、圧延スタンドFkにおける板クラウン制御量ykと、圧延スタンドFkの出側板厚の修正量Δhkを導出することにより作成された板厚スケジュールを比較例とする。
(Example)
Next, an example will be described.
As described in Patent Document 1, the evaluation of equation (15) set by the constraint equation/evaluation function setting unit 305 is performed within the range that satisfies equations (9), (10), and (11). A comparative example is a plate thickness schedule created by deriving the plate crown control amount y k in rolling stand Fk and the correction amount Δh k of the outlet side plate thickness of rolling stand Fk when the value of function J is minimized. do.

一方、第1の実施形態で説明したように、(9)式と、(10)式と、(11)式と、(13)式とを満足する範囲で、制約式・評価関数設定部305で設定された(15)式の評価関数Jの値が最小になるときの、圧延スタンドFkにおける板クラウン制御量ykと、圧延スタンドFkの出側板厚の修正量Δhkを導出することにより作成された板厚スケジュールを発明例とする。 On the other hand, as described in the first embodiment, the constraint expression/evaluation function setting unit 305 By deriving the plate crown control amount y k in the rolling stand Fk and the correction amount Δh k of the outlet side plate thickness of the rolling stand Fk when the value of the evaluation function J of formula (15) set in is minimized. The created plate thickness schedule is taken as an invention example.

図7は、各圧延スタンドFiにおける圧延荷重の一例を示す図である。図8は、各圧延スタンドFiにおける圧下率の一例を示す図である。図9は、圧下率の比率ri/ri+1の一例を示す図である。尚、図9に示す圧下率の比率ri/ri+1は、(13)式に示す圧下率の比率ri+1/riの分子と分母とを入れ替えたものである。 FIG. 7 is a diagram showing an example of the rolling load in each rolling stand Fi. FIG. 8 is a diagram showing an example of the rolling reduction ratio in each rolling stand Fi. FIG. 9 is a diagram showing an example of the rolling reduction ratio r i /r i+1 . Note that the rolling reduction ratio r i /r i+1 shown in FIG. 9 is obtained by replacing the numerator and denominator of the rolling reduction ratio r i+1 /r i shown in equation (13).

図7~図9において、「理想」は、理想板厚スケジュールh0kから定まる値を示す。「比較例」は、比較例における値を示す。「発明例」は、発明例における値を示す。尚、比較例および発明例における圧延荷重、圧下率は、(15)式の評価関数Jの値が最小になるときの、圧延スタンドFiの圧延荷重Pi、圧延スタンドFiの圧下率riである。 In FIGS. 7 to 9, "ideal" indicates a value determined from the ideal plate thickness schedule h0k . "Comparative example" indicates the value in the comparative example. "Invention example" indicates the value in the invention example. In addition, the rolling load and rolling reduction ratio in the comparative example and the invention example are the rolling load P i of the rolling stand Fi and the rolling reduction ratio r i of the rolling stand Fi when the value of the evaluation function J in equation (15) is minimized. be.

図7~図8に示すように、比較例では、特に圧延スタンドF4以降の圧延荷重、圧下率が、理想板厚スケジュールh0kから定まる値から大きく外れる。これに対し、発明例では、圧下率の比率ri+1/riに関する制約を入れることにより、比較例に比べ、理想板厚スケジュールh0kから定まる値からのずれが小さくなる。また、図9に示すように、圧下率の比率について、発明例では比較例に比べ、概ね理想板厚スケジュールh0kから定まる値からのずれが小さいことが確認できる。r5/r6は発明例の方が理想板厚スケジュールh0kから定まる値からのずれがやや大きいが、他の圧延スタンドの圧下率の比率に比べるとずれは小さく、大きな問題は生じない。 As shown in FIGS. 7 and 8, in the comparative example, the rolling load and reduction ratio, especially after rolling stand F4, greatly deviate from the values determined from the ideal plate thickness schedule h0k . On the other hand, in the invention example, the deviation from the value determined from the ideal plate thickness schedule h0 k is smaller than in the comparative example by introducing a constraint regarding the rolling reduction ratio r i+1 / ri . Moreover, as shown in FIG. 9, it can be confirmed that the deviation from the value determined from the ideal plate thickness schedule h0 k is generally smaller in the invention example than in the comparative example with respect to the rolling reduction ratio. Although the deviation of r5/r6 from the value determined from the ideal plate thickness schedule h0 k is a little larger in the invention example, the deviation is small compared to the ratio of the rolling reduction ratio of other rolling stands, and no major problem occurs.

図10は、各圧延スタンドFiにおける板クラウン(図10(a))と急峻度(図10(b))の一例を示す図である。
図10(a)および図10(b)において、aimは、目標値を示す。図10(a)および図10(b)に示すように、圧下率の比率ri+1/riに関する不等式制約式((13)式)を追加しても、板クラウンおよび急峻度を目標値に近づけることができる。
FIG. 10 is a diagram showing an example of the plate crown (FIG. 10(a)) and steepness (FIG. 10(b)) in each rolling stand Fi.
In FIGS. 10(a) and 10(b), aim indicates the target value. As shown in FIGS. 10(a) and 10(b), even if the inequality constraint equation (formula (13)) regarding the rolling reduction ratio r i+1 /r i is added, the target plate crown and steepness cannot be achieved. value can be approached.

(その他の変形例)
以上説明した本発明の実施形態は、コンピュータがプログラムを実行することによって実現することができる。また、前記プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体及び前記プログラム等のコンピュータプログラムプロダクトも本発明の実施形態として適用することができる。記録媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、CD-ROM、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ROM等を用いることができる。
また、以上説明した本発明の実施形態は、何れも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、また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。
(Other variations)
The embodiments of the present invention described above can be realized by a computer executing a program. Furthermore, a computer-readable recording medium on which the program is recorded and a computer program product such as the program can also be applied as an embodiment of the present invention. As the recording medium, for example, a flexible disk, hard disk, optical disk, magneto-optical disk, CD-ROM, magnetic tape, nonvolatile memory card, ROM, etc. can be used.
Furthermore, the embodiments of the present invention described above are merely examples of implementation of the present invention, and the technical scope of the present invention should not be construed as limited by these. It is something. That is, the present invention can be implemented in various forms without departing from its technical idea or its main features.

(請求項との関係)
以下に、請求項と実施形態との関係を示す。尚、本発明は、変形例において説明したように、以下の関係に限定されるものではない。
制約式設定手段は、例えば、制約式・評価関数設定部305を用いることにより実現される。
前記圧延スタンドの出側における板クラウンと、前記圧延スタンドの出側における被圧延材の形状との少なくとも一方に関する許容範囲を規定する不等式である板クラウン・形状制約式は、例えば、(9)式、(10)式、(11)式、または(12)式により実現される。これらの制約式に限定されないことは、例えば、第1の実施形態の変形例9~11等に記載した通りである。
相互に隣接する2台の前記圧延スタンドの少なくとも1組について、相互に隣接する2台の前記圧延スタンドの圧下率の比率の許容範囲を規定する不等式である圧下率制約式は、例えば(13)式により実現される。
評価関数設定手段は、例えば、制約式・評価関数設定部305を用いることにより実現される。
最適計算手段は、例えば、最適計算部306を用いることにより実現される。
圧延スケジュール作成手段は、例えば、圧延スケジュール作成部307を用いることにより実現される。
請求項2において、範囲計算手段は、例えば、範囲計算部602を用いることにより実現される。
請求項3において、圧下率計算手段は、例えば、圧下率計算部601を用いることにより実現される。
請求項5において、第1の制約式は、例えば、(11)式、または(12)式により実現される。第2の制約式は、例えば、(10)式により実現される。第3の制約式は、例えば、(9)式により実現される。
請求項6は、第1の実施形態の変形例1~6に対応し、請求項7は、第1の実施形態の変形例6に対応する。
請求項8は、第1の実施形態に対応し、請求項8に記載の評価関数は、例えば、第1の実施形態の評価関数J((15)式)に対応する(変形例8も参照)。
(Relationship with claims)
The relationship between the claims and the embodiments is shown below. Note that the present invention is not limited to the following relationship as described in the modified example.
The constraint expression setting means is realized, for example, by using the constraint expression/evaluation function setting unit 305.
The plate crown/shape constraint equation, which is an inequality that defines the allowable range for at least one of the plate crown on the exit side of the rolling stand and the shape of the rolled material on the exit side of the rolling stand, is, for example, expressed as Equation (9). , (10), (11), or (12). For example, the present invention is not limited to these constraint expressions, as described in Modifications 9 to 11 of the first embodiment.
For at least one set of the two mutually adjacent rolling stands, the rolling reduction constraint equation, which is an inequality that defines the permissible range of the rolling reduction ratio of the two mutually adjacent rolling stands, is, for example, (13). This is realized by Eq.
The evaluation function setting means is realized by using a constraint expression/evaluation function setting unit 305, for example.
The optimal calculation means is realized by using the optimal calculation section 306, for example.
The rolling schedule creation means is realized, for example, by using the rolling schedule creation unit 307.
In claim 2, the range calculation means is realized by using a range calculation section 602, for example.
In claim 3, the rolling reduction calculation means is realized by using a rolling reduction calculation section 601, for example.
In claim 5, the first constraint expression is realized by, for example, expression (11) or expression (12). The second constraint equation is realized, for example, by equation (10). The third constraint equation is realized, for example, by equation (9).
Claim 6 corresponds to modifications 1 to 6 of the first embodiment, and claim 7 corresponds to modification 6 of the first embodiment.
Claim 8 corresponds to the first embodiment, and the evaluation function according to claim 8 corresponds to, for example, the evaluation function J (formula (15)) of the first embodiment (see also modification example 8). ).

300・600:圧延スケジュール作成装置、301:データ格納部、302:操業基準取得部、303:理想板厚スケジュール取得部、304:モデルパラメータ導出部、305:制約式・評価関数設定部、306:最適計算部、307:圧延スケジュール作成部、308:出力部、601:圧下率計算部、602:範囲計算部 300/600: Rolling schedule creation device, 301: Data storage unit, 302: Operation standard acquisition unit, 303: Ideal plate thickness schedule acquisition unit, 304: Model parameter derivation unit, 305: Constraint expression/evaluation function setting unit, 306: Optimal calculation unit, 307: Rolling schedule creation unit, 308: Output unit, 601: Rolling reduction calculation unit, 602: Range calculation unit

Claims (11)

タンデム圧延機を構成する複数の圧延スタンドにおける板クラウン・形状制御端の操作によって変更される前記圧延スタンドの出側における板クラウンの量である板クラウン制御量と、前記圧延スタンドにおける出側板厚とを少なくとも決めるための圧延スケジュールを作成する圧延スケジュール作成装置であって、
前記圧延スタンドの出側における板クラウンと、前記圧延スタンドの出側における被圧延材の形状との少なくとも一方に関する許容範囲を規定する不等式である板クラウン・形状制約式と、相互に隣接する2台の前記圧延スタンドの少なくとも1組について、相互に隣接する2台の前記圧延スタンドの圧下率の比率の許容範囲を規定する不等式である圧下率制約式とを含む制約式を設定する制約式設定手段と、
最終段の前記圧延スタンドを除く前記圧延スタンドの出側板厚の、理想板厚からの修正量を小さくすることを目的とする評価関数を設定する評価関数設定手段と、
前記制約式設定手段により設定された前記板クラウン・形状制約式および前記圧下率制約式を含む制約式を満足する範囲で、前記評価関数の値が最小または最大になるときの、前記最終段の圧延スタンドを除く前記圧延スタンドの出側板厚の修正量と、前記複数の圧延スタンドにおける前記板クラウン制御量を数理計画法による最適化計算を行うことにより導出する最適計算手段と、
前記最適計算手段により導出された、前記最終段の圧延スタンドを除く前記圧延スタンドの出側板厚の修正量と、前記複数の圧延スタンドにおける前記板クラウン制御量とに基づいて、圧延スケジュールを作成する圧延スケジュール作成手段と、を有することを特徴とする圧延スケジュール作成装置。
A sheet crown control amount, which is the amount of sheet crown on the exit side of the rolling stand, which is changed by the operation of the sheet crown/shape control end in a plurality of rolling stands constituting a tandem rolling mill, and the sheet thickness on the exit side of the rolling stand. A rolling schedule creation device that creates a rolling schedule for determining at least
A plate crown/shape constraint equation that is an inequality that defines an allowable range for at least one of the plate crown on the exit side of the rolling stand and the shape of the rolled material on the exit side of the rolling stand, and two mutually adjacent units. A constraint equation setting means for setting a constraint equation for at least one set of the rolling stands, including a rolling reduction constraint equation that is an inequality defining an allowable range of a ratio of rolling reductions of two mutually adjacent rolling stands. and,
an evaluation function setting means for setting an evaluation function for the purpose of reducing the amount of correction from the ideal sheet thickness of the exit side sheet thickness of the rolling stands other than the rolling stand of the final stage;
of the final stage when the value of the evaluation function becomes minimum or maximum within a range that satisfies the constraint equation including the plate crown/shape constraint equation and the rolling reduction constraint equation set by the constraint equation setting means. Optimum calculation means for deriving the correction amount of the outlet side plate thickness of the rolling stand other than the rolling stand and the plate crown control amount in the plurality of rolling stands by performing optimization calculation using mathematical programming;
A rolling schedule is created based on the amount of modification of the exit side plate thickness of the rolling stands other than the final stage rolling stand and the plate crown control amount in the plurality of rolling stands, which are derived by the optimum calculation means. A rolling schedule creation device comprising: rolling schedule creation means.
相互に隣接する2台の前記圧延スタンドの圧下率の比率の実績値の統計量に基づいて、前記相互に隣接する2台の前記圧延スタンドの圧下率の比率に対する上限値および下限値を計算する範囲計算手段を更に有することを特徴とする請求項1に記載の圧延スケジュール作成装置。 An upper limit value and a lower limit value for the rolling reduction ratio of the two mutually adjacent rolling stands are calculated based on statistics of actual values of the rolling reduction ratio of the two mutually adjacent rolling stands. The rolling schedule creation device according to claim 1, further comprising range calculation means. 前記圧延スタンドの出側板厚に基づいて、相互に隣接する2台の前記圧延スタンドの圧下率の比率の実績値を計算する圧下率計算手段を更に有し、
前記圧延スタンドの出側板厚は、前記最適計算手段により導出された、前記最終段の圧延スタンドを除く前記圧延スタンドの出側板厚の修正量と前記理想板厚とに基づいて導出されることを特徴とする請求項2に記載の圧延スケジュール作成装置。
Further comprising a rolling reduction calculation means for calculating an actual value of a ratio of rolling reductions of two mutually adjacent rolling stands based on the outlet side plate thickness of the rolling stand,
The outlet side plate thickness of the rolling stand is derived based on the correction amount of the outlet side plate thickness of the rolling stand excluding the final stage rolling stand and the ideal plate thickness, which are derived by the optimum calculation means. The rolling schedule creation device according to claim 2.
前記圧下率制約式は、相互に隣接する2台の前記圧延スタンドの組のうち、最上流の前記圧延スタンドと当該最上流の圧延スタンドに隣接する前記圧延スタンドとの組を含む上流側の少なくとも一部の組について、相互に隣接する2台の前記圧延スタンドの圧下率の比率が上下限値内であることを示す制約式を含むことを特徴とする請求項1~3の何れか1項に記載の圧延スケジュール作成装置。 The rolling reduction constraint formula is defined as at least one of the two rolling stands on the upstream side, including the set of the most upstream rolling stand and the rolling stand adjacent to the most upstream rolling stand. 4. The method according to claim 1, further comprising a constraint expression indicating that, for some sets, a ratio of rolling reduction rates of two adjacent rolling stands is within upper and lower limits. The rolling schedule creation device described in . 前記板クラウン・形状制約式は、最終段の前記圧延スタンドの出側における板クラウンの許容範囲または目標値を規定する第1の制約式と、前記圧延スタンドの出側における被圧延材の形状の許容範囲を前記複数の圧延スタンドのそれぞれについて規定する第2の制約式と、前記板クラウン制御量の許容範囲を前記複数の圧延スタンドのそれぞれについて規定する第3の制約式とのうち、少なくとも、前記第2の制約式と前記第3の制約式とを含むことを特徴とする請求項1~4の何れか1項に記載の圧延スケジュール作成装置。 The plate crown/shape constraint equation is a first constraint equation that defines the allowable range or target value of the plate crown on the exit side of the rolling stand in the final stage, and the shape of the rolled material on the exit side of the rolling stand. At least a second constraint equation that defines an allowable range for each of the plurality of rolling stands, and a third constraint equation that defines an allowable range of the sheet crown control amount for each of the plurality of rolling stands. The rolling schedule creation device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that it includes the second constraint expression and the third constraint expression. 前記板クラウン・形状制約式および前記圧下率制約式に含まれる少なくとも1つの制約式には、当該制約式に対して規定される前記許容範囲に対する緩和量が更に規定され、
前記評価関数は、前記最終段の圧延スタンドを除く前記圧延スタンドの出側板厚の修正量と、前記緩和量と、それらのバランスをとるための重み係数とを含む関数であることを特徴とする請求項1~5の何れか1項に記載の圧延スケジュール作成装置。
At least one constraint expression included in the plate crown shape constraint expression and the rolling reduction constraint expression further defines an amount of relaxation for the tolerance range defined for the constraint expression,
The evaluation function is characterized in that it is a function that includes a correction amount of the outlet side plate thickness of the rolling stands other than the final stage rolling stand, the relaxation amount, and a weighting coefficient for balancing them. The rolling schedule creation device according to any one of claims 1 to 5.
前記評価関数は、前記最終段の圧延スタンドを除く前記圧延スタンドの出側板厚の修正量と、前記緩和量の二乗の項と、それらのバランスをとるための重み係数とを含む関数であることを特徴とする請求項6に記載の圧延スケジュール作成装置。 The evaluation function is a function including a modification amount of the outlet side plate thickness of the rolling stand excluding the final stage rolling stand, a square term of the relaxation amount, and a weighting coefficient for balancing them. The rolling schedule creation device according to claim 6, characterized in that: 前記評価関数は、前記圧延スタンドの出側板厚の理想板厚からの修正量を、当該圧延スタンドの出側の理想板厚で割る除算を行った値の絶対値または二乗の、前記最終段の圧延スタンドを除く前記複数の圧延スタンドについての総和を求める項を含むことを特徴とする請求項1~7の何れか1項に記載の圧延スケジュール作成装置。 The evaluation function is the absolute value or square of the value obtained by dividing the amount of correction of the exit side plate thickness of the rolling stand from the ideal plate thickness by the ideal plate thickness of the exit side of the rolling stand, of the final stage. The rolling schedule creation device according to any one of claims 1 to 7, further comprising a term for calculating the sum of the plurality of rolling stands excluding a rolling stand. 前記形状は、伸差率または急峻度であることを特徴とする請求項1~8の何れか1項に記載の圧延スケジュール作成装置。 The rolling schedule creation device according to any one of claims 1 to 8, wherein the shape is an expansion ratio or a steepness. タンデム圧延機を構成する複数の圧延スタンドにおける板クラウン・形状制御端の操作によって変更される前記圧延スタンドの出側における板クラウンの量である板クラウン制御量と、前記圧延スタンドにおける出側板厚とを少なくとも決めるための圧延スケジュールを作成する圧延スケジュール作成方法であって、
前記圧延スタンドの出側における板クラウンと、前記圧延スタンドの出側における被圧延材の形状との少なくとも一方に関する許容範囲を規定する不等式である板クラウン・形状制約式と、相互に隣接する2台の前記圧延スタンドの少なくとも1組について、相互に隣接する2台の前記圧延スタンドの圧下率の比率の許容範囲を規定する不等式である圧下率制約式とを含む制約式を設定する制約式設定工程と、
最終段の前記圧延スタンドを除く前記圧延スタンドの出側板厚の、理想板厚からの修正量を小さくすることを目的とする評価関数を設定する評価関数設定工程と、
前記制約式設定工程により設定された前記板クラウン・形状制約式および前記圧下率制約式を含む制約式を満足する範囲で、前記評価関数の値が最小または最大になるときの、前記最終段の圧延スタンドを除く前記圧延スタンドの出側板厚の修正量と、前記複数の圧延スタンドにおける前記板クラウン制御量を数理計画法による最適化計算を行うことにより導出する最適計算工程と、
前記最適計算工程により導出された、前記最終段の圧延スタンドを除く前記圧延スタンドの出側板厚の修正量と、前記複数の圧延スタンドにおける前記板クラウン制御量とに基づいて、圧延スケジュールを作成する圧延スケジュール作成工程と、を有することを特徴とする圧延スケジュール作成方法。
A sheet crown control amount, which is the amount of sheet crown on the exit side of the rolling stand, which is changed by the operation of the sheet crown/shape control end in a plurality of rolling stands constituting a tandem rolling mill, and the sheet thickness on the exit side of the rolling stand. A rolling schedule creation method for creating a rolling schedule for determining at least
A plate crown/shape constraint equation that is an inequality that defines an allowable range for at least one of the plate crown on the exit side of the rolling stand and the shape of the rolled material on the exit side of the rolling stand, and two mutually adjacent units. A constraint equation setting step of setting a constraint equation for at least one set of the rolling stands, including a rolling reduction constraint equation that is an inequality that defines an allowable range of the ratio of rolling reductions of two adjacent rolling stands. and,
an evaluation function setting step of setting an evaluation function for the purpose of reducing the amount of correction from the ideal sheet thickness of the outlet side sheet thickness of the rolling stands other than the final stage rolling stand;
The value of the final stage when the value of the evaluation function becomes minimum or maximum within a range that satisfies the constraint expression including the plate crown/shape constraint expression and the rolling reduction rate constraint expression set in the constraint expression setting step. an optimal calculation step of deriving the correction amount of the outlet side plate thickness of the rolling stand other than the rolling stand and the plate crown control amount in the plurality of rolling stands by performing an optimization calculation using mathematical programming;
A rolling schedule is created based on the amount of modification of the outlet side plate thickness of the rolling stands other than the final stage rolling stand and the plate crown control amount in the plurality of rolling stands, which are derived by the optimum calculation process. A method for creating a rolling schedule, comprising the steps of creating a rolling schedule.
請求項1~9の何れか1項に記載の圧延スケジュール作成装置の各手段としてコンピュータを機能させることを特徴とするプログラム。 A program that causes a computer to function as each means of the rolling schedule creation device according to any one of claims 1 to 9.
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