ロールキス判定装置，圧延制御装置，ロールキス判定方法及び圧延制御方法
【課題】 ロールキスを早急に判定することの出来るロールキス判定装置，圧延制御装置，及びロールキス判定方法を提供することにある。
【解決手段】 ロールキス判定装置１２が，既定時間における前記圧延ロールのロール間距離の変化を知得し，また，規定時間における前記圧延荷重の変化を検知し，それらの検知結果を入力若しくは検知した結果と，前記板厚偏差とに基づいてロールキスの発生を判定する。また，その判定結果に基づいて補助コントローラ１３が，入側リール駆動装置５及び出側リール駆動装置６の制御を行う。
【解決手段】 ロールキス判定装置１２が，既定時間における前記圧延ロールのロール間距離の変化を知得し，また，規定時間における前記圧延荷重の変化を検知し，それらの検知結果を入力若しくは検知した結果と，前記板厚偏差とに基づいてロールキスの発生を判定する。また，その判定結果に基づいて補助コントローラ１３が，入側リール駆動装置５及び出側リール駆動装置６の制御を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，鋼板等の製造ラインにおける圧延工程において，ロールキスの発生を自動で判定するロールキス判定装置及びロールキス判定方法，並びにそれらの判定結果に基づいて被圧延材の板厚制御を行う圧延制御装置及び圧延制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
圧延工程は，鋼板製造ラインの中心をなすものであり，寸法精度，平坦度，表面品質，機械的性質など鋼材の品質特性は，いずれも圧延工程における圧延機の設備特性と，工程管理状況によって大きく左右される。鋼板の圧延装置で圧延される被圧延材は，最小の板厚で約６ｍｍ，最大では３００ｍｍ以上といった幅広い板厚の注文サイズに応じて圧延されており，板厚の精度は，鋼板の品質に直結する重要な要素である。
圧延工程では，被圧延材の圧延後の板厚は，圧延機が備える上下一対の圧延ロール（圧延ロール対）のロールギャップ，被圧延材に作用する張力及び圧延速度（被圧延材の搬送速度）を調節することにより制御される。
尚，前記ロールギャップは圧延中における実際の上下の圧延ロール相互間の距離（例えば，両端部における距離などと考えられる）を表す。例えば，前記圧延ロール（ロール対を構成する各ロールの一方もしくは両方）の位置を設定する位置決め機構（圧下装置）による設定値及び前記圧延ロールの寸法から算出（或いは，推定）される量，あるいは前記圧延ロールの端部におけるロール間距離の実測値等である。ここで，前記圧延ロールは前記被圧延材の圧延中に撓みが生じ得るため，前記ロールギャップは前記圧延ロール対の前記被圧延材との接触部分における距離（即ち，被圧延材の圧延後の板厚に相当）とは異なり得るものである。
近年では板厚の精度向上ために，上述の圧延荷重及び張力がそれぞれ圧下ＡＧＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇａｕｇｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ），張力ＡＧＣといった自動制御装置によって調整される圧延システムが用いられている。
【０００３】
ところで，通常は，被圧延材の張力及び圧延速度を一定に保った状態で前記ロールギャップを小さくする（これにより，被圧延材に作用する圧延荷重が増大する）と，被圧延材の板厚（圧延後の板厚）は薄くなる。しかし，被圧延材の張力及び圧延速度を一定に保ったまま前記ロールギャップを小さく（圧延荷重を増大）させることによって達成可能な板厚の薄さには限界があることが知られている。よって，被圧延材の目標板厚が比較的厚い場合には，前記ロールギャップを調節するだけで目標となる板厚に圧延することが可能であるが，目標板厚が薄い場合には，前記ロールギャップを調節する（圧下ＡＧＣ）だけでは前記被圧延材を目標板厚に圧延することは不可能な場合がある。
上記のような，前記ロールギャップのみの調整によっては目標板厚が達成されない状態はロールキスと呼ばれる。即ち，ロールキス状態では，前記ロールギャップを小さくしても，その分前記圧延ロールの変形量が増えるだけで，非圧延材の板厚は薄くならない。従って，ロールキスが発生すると，被圧延材に作用する張力の調節（張力ＡＧＣ）や圧延速度の調節を行わなければならない。
【０００４】
従来，例えば特許文献１には，上述の圧下ＡＧＣ，張力ＡＧＣをいずれも具備した圧延装置において，ゲージメータ方式にて圧下位置Ｓを検出し，この圧下位置Ｓが基準値以下となった場合にロールキスが生じたと判断して，圧下ＡＧＣから張力ＡＧＣへの切り替えを自動的に行うものが提案されている。ここで，前記圧下位置Ｓは，次の式（１）により求められる。なお，ｈは圧延後の板厚，ｐは前記圧延荷重，Ｋはミル剛性を表す。
Ｓ＝ｈ−ｐ／Ｋ …（１）
また，特許文献２には，圧延後の被圧延材の目標板厚に対する実際の板厚（検出板厚）の偏差Δｈについて，｜Δｈ｜＞α１（α１は所定の定数）かつｄ｜Δｈ’｜／ｄｔ＝０（Δｈ’はΔｈの高周波成分を除去した補正板厚偏差）である状態が所定のｔ１秒間継続された場合にロールキスであると判定する技術が示されている。
【特許文献１】特開昭６３−１７１２１４号公報
【特許文献２】特開平２−１９２８０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら，特許文献１に示されるゲージメータ方式では，圧延荷重ｐ及び被圧延材のミル剛性Ｋの真の値を検出しなければならず，これらの検出精度が悪い場合には，ロールキスの判定精度が悪化するという問題点があった。さらに，被圧延材の塑性定数を考慮していないため，被圧延材の種類によりロールキスの判定精度が左右されるという問題点もあった。
また，特許文献２に示される技術では，板厚偏差Δｈの大きさが一定値以上であり，かつ前記補正偏差のΔｈ’時間微分が０である状態が前記ｔ１の間継続されたときに始めてロールキスが発生したと判別できるものであり，ロールキスの検出に長い時間を要し，検出が遅れるという問題点があった。このように，ロールキスの検出が遅れると，要求仕様を満たさない不良製品の生産量が増え，材料や時間の無駄が増大して生産効率が悪化する。
従って，本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり，その目的とするところは，ロールキスを早期に高精度で判定できるロールキス判定装置及びその方法，さらにその判定結果に基づいて各種圧延制御パラメータを適切に調節できる圧延制御装置及びその方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために本発明は，被圧延材の圧延後の板厚が目標板厚に近づくように一対の圧延ロール（圧延ロール対）のロール間距離（ロールギャップ）が制御（圧下ＡＧＣ）される圧延工程でのロールキス判定に適用されるものであり，適宜の時間間隔における前記ロールギャップの変化及び前記圧延荷重の変化の検出結果，若しくは外部から入力されたそれらの変化と，目標板厚に対する現在の圧延後の板厚の偏差（以下，板厚偏差という）とに基づいて圧延工程におけるロールキスの発生を判定するものである。
このような判定を行うことにより，特許文献１に示されるゲージメータ方式のように，圧延荷重やミル剛性の真の値を検出する必要がなく（圧延荷重はその変化を検出するだけでよい），それらの検出精度が不十分なためにロールキスの判定精度が悪化するという問題は生じず，高精度でロールキスを判定できる。
圧延工程では，前記板厚偏差が大きくなると，前記ロール間距離を小さくして前記圧延荷重を増大させる制御（板厚が目標板厚に近づくようにする制御（圧下ＡＧＣ））が行われるが，これにより，通常は（ロールキスではない状態），比較的短時間のうちに前記板厚偏差がほぼ０（ゼロ）近辺に収束する。しかしながら，ロールキス状態或いはそれに近い状態では，前記ロール間距離を小さくして前記圧延荷重を増大させても，前記板厚偏差が０近辺にすぐには収束しない，或いはほとんど収束しないという状態となる。
そこで，適宜の時間間隔における前記ロール間距離の変化が略０未満（縮小傾向）であり，かつ前記圧延荷重の変化が略０より大きく（増大傾向），かつ前記板厚偏差が予め定められた正の値以上である場合に，ロールキスが発生するものと判定することが考えられる。
このような判定によれば，特許文献２に示されるように，前記板厚偏差が０でない一定値に収束した状態が一定時間以上継続するのを待つ必要がなく，早期にロールキスの発生を判定できる。
【０００７】
また，本発明は，被圧延材の圧延後の板厚が目標板厚に近づくように前記圧延ロール対のロール間距離を制御する第１の制御と，上記したロールキス判定と，その判定結果に基づいて（ロールキスと判定された場合に）前記ロール間距離以外の圧延制御パラメータ（前記被圧延材の圧延速度（被圧延材の搬送速度）や前記被圧延材に対する張力等）を制御する第２の制御とを行う圧延制御装置或いは圧延制御方法として捉えたものであってもよい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば，圧延工程におけるロールキスの判定を早期にかつ高精度で判定することができる。さらに，その判定結果に基づいて圧下制御と張力制御や圧延速度制御とを適切に使い分けることにより，要求仕様を満たさない不良製品の生産量を抑制し，材料や時間の無駄を低減して生産効率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下添付図面を参照しながら，本発明の実施の形態について説明し，本発明の理解に供する。尚，以下の実施の形態は，本発明を具体化した一例であって，本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
ここに，図１は本発明の実施の形態に係るロールキス判定装置１２を含む圧延システムＡの概略構成図，図２はロールキスの生じている場合と生じていない場合とにおける板厚偏差Δｈ及び圧延荷重ｐ並びにロールギャップΔＳ各々のトレンドグラフ，図３は本発明の実施の形態に係るロールキス判定装置１２におけるロールキス判定の手順を示すフローチャート図である。
【００１０】
まず，図１に示す概略構成図を用いて，本発明の実施の形態に係るロールキス判定装置１２を備えた圧延システムＡについて説明する。
図１に示されるとおり，前記圧延システムＡは，圧延の対象である被圧延材１を圧延する圧延機Ｘ１と，前記圧延機Ｘ１を制御する圧延制御装置Ｘ２とにより概略構成される。
前記圧延機Ｘ１は，前記被圧延材１に圧延荷重を加える上下に対向配置された一対の圧延ロール２ａ及び２ｂ，入側リール３，出側リール４，入側リール駆動装置５，出側リール駆動装置６，圧下装置７，入側板厚計８，出側板厚計９，圧延荷重検出装置１０を具備している。
【００１１】
前記圧延ロール２ａ及び２ｂの間に圧延部Ｃ１が形成され，前記被圧延材１は，その圧延部Ｃ１において前記圧延ロール２ａ及び２ｂから圧延荷重が加えられて圧延される。
圧延前の前記被圧延材１は前記入側リール３に予め巻き取られており，その入側リール３の回転駆動により送り出された前記被圧延材１は，前記圧延部Ｃ１を通過して圧延された後，回転駆動する前記出側リール４に巻き取られる。
ここで，前記入側リール３及び前記出側リール４は，それぞれ前記入側リール駆動装置５及び前記出側リール駆動装置６により回転駆動され，その回転速度は，後述する補助コントローラ１３からの設定速度に従って調節される。また，前記被圧延材１の圧延速度は，前記入側リール３及び前記出側リール４各々の回転速度を調節することにより制御される。さらに，前記被圧延材１に対する張力は，前記入側リール３及び前記出側リール４の回転速度比を調節することにより制御される。
前記圧下装置７は，前記圧延ロール２ａの上下位置を移動させることにより，前記圧延ロール２ａと前記圧延ロール２ｂとのロールギャップ（ロール間距離）を変化させるアクチュエータである。ここで，前記圧下装置７は，実際のロールギャップを検出し，その検出値が後述する圧下ＡＧＣコントローラ１１からのロールギャップ設定値に追従するように前記圧延ロール２ａを移動させる。さらに，前記圧下装置７によるロールギャップの検出値は，前記圧延制御装置Ｘ２に対して出力される。
前記圧延部Ｃ１に対する入側及び出側各々における前記被圧延材１の板厚は，それぞれ入側板厚計８及び出側板厚計９各々により検出され，また，前記圧延部Ｃ１において前記被圧延材１に作用される圧延荷重は，前記圧延荷重検出装置１０により検出される。そして，各検出値は前記圧延制御装置Ｘ２に対して出力される。
【００１２】
前記圧延制御装置Ｘ２は，圧下ＡＧＣコントローラ１１，前記ロールキス判定装置１２及び補助コントローラ１３を具備している。
前記圧下ＡＧＣコントローラ１１（第１の制御手段の一例）は，前記出側板厚計９により検出された出側の板厚（以下，出側板厚）が，適宜設定される目標板厚に対する前記出側板厚の偏差（以下，板厚偏差）を縮小するように，前記圧下装置７に対してロールギャップ（前記圧延ロール２ａ及び２ｂのロール間距離）の設定値（目標値）を出力する。これにより，圧延後の板厚が目標板厚に近づくように制御される。
前記ロールキス判定装置１２は，適宜設定される時間間隔ｔ２（適宜の時間間隔）における前記ロールギャップの変化を算出（検知の一例）するロールギャップ変化算出回路（ロール間距離変化知得手段の一例）と，前記時間間隔ｔ２（適宜の時間間隔）における前記圧延ロールに作用する前記圧延荷重の変化を算出（検知の一例）する圧延荷重変化算出回路（圧延荷重変化知得手段の一例）と，上記各算出回路による算出結果及び適宜設定される目標板厚に対する前記出側板厚計９により検出された前記出側（圧延後の）板厚の偏差とに基づいてロールキスの発生を判定するロールキス判定回路（ロールキス判定手段の一例）と，を有する。ここで，前記ロールキス判定装置１２は，ＭＰＵ等の演算手段及びそれにより実行されるプログラムを記憶するＲＯＭ等の記憶手段等により構成し，そのプログラムを実行することにより，前記ロールギャップの変化や前記圧延荷重の変化の算出処理，及びロールキス発生の判定処理を行う構成としたもの等，他の各種の実現手段が考えられる。
前記補助コントローラ１３（第２の制御手段の一例）は，前記ロールキス判定装置１２によりロールキスの判定がなされた場合，前記入側リール駆動装置５及び前記出側リール駆動装置６の制御を行い，前記被圧延材１に対する張力（ロール間距離以外の圧延制御パラメータの一例）を設定（制御）するものである。
【００１３】
図２（ａ），（ｂ）に示されるのは，それぞれロールキスの生じていない状態，生じている状態における前記板厚偏差Δｈ，前記圧延荷重ｐ，前記ロールギャップΔＳ各々のトレンドグラフの一例である。この図２を用いて，前記ロールキス判定装置１２によりロールキスと判定される状況について説明する。
図２（ａ）及び（ｂ）に示されるように，前記板厚偏差Δｈが大きい時点（例えば，図２においてΔｈ＞α２である時点）時点では，前記板厚偏差Δｈを縮小するように（前記被圧延材の圧延後の板厚が目標板厚に近づくように），前記圧延ロール２ａ及び２ｂ（圧延ロール対の一例）との距離である前記ロールギャップΔＳは前記圧下ＡＧＣコントローラ１１により縮小される制御がなされ，これによって前記圧延荷重ｐは増大する。ここで，前記板厚偏差Δｈ，前記圧延荷重ｐ及び前記ロールギャップΔＳは，高周波成分を含んでおり，それぞれ微細に振動しているが，このような微細な振動を除いては，前記ロールギャップΔＳは縮小し，前記圧延荷重ｐは増大する。前記ロールキス判定装置１２は，このような圧延工程を前提としてロールキス発生の判定を行なうものである。
このような前記ロールギャップΔＳの制御が行われている状態において，前記板厚偏差Δｈの振る舞いは，ロールキスが生じた場合と生じていない場合とでは，以下の二点について大きな差異が現れる。
まず，一点目は図２（ａ），図２（ｂ）から明らかなように，前記板厚偏差Δｈの収束値の差異である。つまり，ロールキスが生じていない場合（ａ）には，前記板厚偏差Δｈはほぼ０に収束するが，ロールキスが生じている場合（ｂ）には，前記板厚偏差Δｈは０ではない正の値に収束する。前述したとおり，従来技術（特許文献２）では，このようなΔｈの振る舞いを根拠にロールキスの発生を検出するものであった。
【００１４】
二点目は，前記板厚偏差Δｈが収束値に収束するまでのΔｈの傾きの差異である。即ち，ロールキスが生じていない場合（ａ）には，前記板厚偏差Δｈは急勾配で減少する一方，ロールキスが生じている場合（ｂ）には，前記板厚偏差Δｈの減少は明らかに緩やかである。
このことから，前記圧下ＡＧＣコントローラ１１により前記ロールギャップΔＳが縮小され，前記圧延荷重ｐが増大している状況下において，ロールキスが生じていなければ，適当な時間ｔ２が経過するまでには，前記板厚偏差Δｈは所定の偏差α２（以下，判定板厚偏差α２という）よりも小さくなることが認められる。一方，ロールキスが生じていると，前記出側板厚偏差Δｈの減少は緩やかであり，前記時間ｔ２が経過しても，前記板厚偏差Δｈが前記判定板厚偏差α２よりも大きいままであることが認められる。
本発明は，このような前記板厚偏差Δｈのそれぞれの収束値に収束するまでの振る舞いの差異に着目し，ロールキスの発生を判断する。
本実施の形態では，前記ロールキス判定装置１２の前記ロールキス判定回路（ロールキス判定手段の一例）は，後述のロールキス判定工程において，前記ｔ２（適宜の時間間隔の一例）において，前記ロールギャップΔＳが縮小し（変化が略０未満であり）かつ前記圧延荷重ｐが増大されており（変化が略０より大きく），かつ現在の前記板厚偏差Δｈが前記判定板厚偏差α２（予め定められたの正の値の一例）以上である場合に，ロールキスが発生するものと判定する。
ここで，前記ｔ２は，前記ロールキス判定装置１２において適宜設定される時間間隔であり，例えば，被圧延材料，目標板厚等の圧延条件に応じて，予めの実験等により求められた適当な時間が適宜（例えば，圧延条件が変更されるごと，或いは定期的に）設定される。また，前記判定板厚偏差α２は，前記ｔ２と同様に前記ロールキス判定装置１２において適宜設定される正の値であり，通常は特許文献２で用いられていた前記定数α１よりも大きな値に設定される。
また前記ｔ２は，その時間が経過した時点では前記Δｈが未だ一定値に収束する前の状態であり，例えば２０〜３０秒程度に定められる。従って，前記Δｈが一定値に収束した後に，更にその状態がｔ１（例えば，２０秒程度と考えられる）秒間継続するのを検知してロールキスの発生を判定する従来技術に比べ，早期にロールキスの判定を行なうことができる。
【００１５】
図３は，前記ロールキス判定装置１２によるロールキス判定の手順を示すフローチャートである。以下，Ｓ１，Ｓ２，…は，処理手順（ステップ）の識別記号を表す。また，図３に示す処理と並行して，前記圧下ＡＧＣコントローラ１１により，前記板厚偏差Δｈを縮小するように（前記被圧延材の圧延後の板厚が目標板厚に近づくように）前記ロールギャップΔＳが制御されているものとする（第１の制御工程）。
まず，前記ロールキス判定回路，前記ロールギャップ変化算出回路及び前記圧延荷重変化算出回路各々により，圧延後の前記板厚ｈ，前記ロールギャップΔＳ及び前記圧延荷重ｐが入力される（Ｓ１）。
次に，前記ロールキス判定回路により目標板厚に対する前記板厚ｈの差分である前記板厚偏差Δｈが，前記ロールギャップ変化算出回路により適宜の時間間隔ｔ２における前記ロールギャップの変化量（時間ｔ２前から現在までの前記ロールギャップの変化量）ｄΔＳ／ｄｔが，前記圧延荷重変化算出回路により適宜の時間間隔ｔ２における前記圧延荷重の変化量（時間ｔ２前から現在までの前記ロールギャップの変化量）ｄｐ／ｄｔが各々算出される（Ｓ２）。
ここで，前記ロールギャップΔＳ及び前記圧延荷重ｐは，本来の変化とは無関係に高周波数で振動するため，その振動成分を除去した上で各変化量ｄΔＳ／ｄｔ及びｄｐ／ｄｔを求める。例えば，ΔＳ，ｐの各々について，ΔＳ，ｐ各々の振動周期よりも十分長い時間ｔ３で移動平均値ΔＳ'，ｐ'を求め，時間ｔ２だけ前（過去）の移動平均値に対する現在（最新）の移動平均値の差分（増減量）を各変化量ｄΔＳ／ｄｔ，ｄｐ／ｄｔとして求める。
【００１６】
さらに，算出された前記ロールギャップの変化量が負（ｄΔＳ／ｄｔ＜０）かつ前記圧延荷重の変化量が正（ｄｐ／ｄｔ＞０）かつ前記板厚偏差が予め定められた正の値α２以上（Δｈ≧α２）であるか否かが判別される（Ｓ３，Ｓ４）。
ここで，ｄΔＳ／ｄｔ≧０かつｄｐ／ｄｔ≦０かつΔｈ≧α２であると判別された場合は（Ｓ４のＹＥＳ），ロールキスが生じていると判定され（Ｓ５），その他の場合は，ロールキスは生じていないものと判定されて，処理をＳ１に戻して前述した処理が繰り返される。尚，ステップＳ３，Ｓ４がロールキス判定工程の一例である。
このように，ロールキスが生じていると判定されると（Ｓ５），その時点で前記被圧延材１に作用している張力では目標板厚に圧延することは不可能であると判断され，前記ロールキス判定装置１２は，前記補助コントローラ１３に対して所定の補助制御信号を出力する。この補助制御信号に応じて，前記補助コントローラ１３は，前記入側リール駆動装置５及び前記出側リール駆動装置６の速度比を変更することにより，前記被圧延材１に作用する張力（前記圧延制御パラメータの一例）を増大させるよう調節する（Ｓ６，第２の制御工程）。
これにより，前記ロールギャップΔＳが同じであっても，被圧延材１をより薄く圧延することが可能となるので，通常は，ロールキス状態が解除され，再び前記圧下ＡＧＣコントローラ１１による板厚制御が継続される。このように，早期にロールキスを判定して前記圧下ＡＧＣコントローラ１１以外の補助的制御を行うことにより，要求仕様を満たさない不良製品の生産量を抑制し，材料や時間の無駄を低減して生産効率を向上させることができる。
さらに，引き続き演算を続行するか否かが判別され（Ｓ７），引き続き演算を続行するのであれば，ステップＳ１に処理を戻して前述した処理が繰り返される。一方，引き続き演算を続行しないのであれば，演算終了（エンド）となる。なお，演算を続行するか否かは，例えば，前記ロールキス判定装置１２が備える所定の操作入力手段を通じて，演算終了操作が行われたか否か等を検出することにより判別される。
【実施例】
【００１７】
上述の実施形態では，ロールキスが発生したと判定された場合に，前記ロールギャップ以外の制御パラメータとして前記被圧延材１の張力が調節される例について説明したが，張力の代わりに圧延速度（前記被圧延材１の搬送速度）が低下するよう調節されるもとしても構わない。これにより，前記ロールギャップΔＳが同じであっても，被圧延材１をより薄く圧延することが可能となる。また，圧延張力と圧延速度との両方を制御する例も考えられる。
また，上述の実施形態では，前記ロールキス判定装置１２において前記ロールギャップΔＳの変化量及び前記圧延荷重ｐの変化量を算出する例について示したが，例えば，前記圧下装置７や前記圧延荷重検出装置１０に，前記ロールギャップΔＳの変化量及び前記圧延荷重ｐの変化量を検出及び出力する機能を設け，その検出値を前記ロールキス判定装置１２に入力させる構成等も考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
本発明は，鋼材等の被圧延材を圧延する圧延工程における圧延制御装置等への利用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態に係るロールキス判定装置１２を含む圧延システムＡの概略構成図。
【図２】ロールキスの生じている場合と生じていない場合とにおける板厚偏差Δｈ及び圧延荷重ｐ並びにロールギャップΔＳ各々のトレンドグラフ。
【図３】本発明の実施の形態に係るロールキス判定装置１２におけるロールキス判定の手順を示すフローチャート図。
【符号の説明】
【００２０】
Ａ…本発明の実施の形態に係るロールキス判定装置１２を含む圧延システム
Ｘ１…圧延機
Ｘ２…本発明の実施の形態に係るロールキス判定装置１２を有する圧延制御装置
Ｃ１…圧延部
１…被圧延材
２ａ…圧延ロール（下側）
２ｂ…圧延ロール（上側）
３…入側リール
４…出側リール
５…入側リール駆動装置
６…出側リール駆動装置
７…圧下装置
８…入側板厚計
９…出側板厚計
１０…圧延荷重検出装置
１１…圧下ＡＧＣコントローラ
１２…本発明の実施の形態に係るロールキス判定装置
１３…補助コントローラ
【技術分野】
【０００１】
本発明は，鋼板等の製造ラインにおける圧延工程において，ロールキスの発生を自動で判定するロールキス判定装置及びロールキス判定方法，並びにそれらの判定結果に基づいて被圧延材の板厚制御を行う圧延制御装置及び圧延制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
圧延工程は，鋼板製造ラインの中心をなすものであり，寸法精度，平坦度，表面品質，機械的性質など鋼材の品質特性は，いずれも圧延工程における圧延機の設備特性と，工程管理状況によって大きく左右される。鋼板の圧延装置で圧延される被圧延材は，最小の板厚で約６ｍｍ，最大では３００ｍｍ以上といった幅広い板厚の注文サイズに応じて圧延されており，板厚の精度は，鋼板の品質に直結する重要な要素である。
圧延工程では，被圧延材の圧延後の板厚は，圧延機が備える上下一対の圧延ロール（圧延ロール対）のロールギャップ，被圧延材に作用する張力及び圧延速度（被圧延材の搬送速度）を調節することにより制御される。
尚，前記ロールギャップは圧延中における実際の上下の圧延ロール相互間の距離（例えば，両端部における距離などと考えられる）を表す。例えば，前記圧延ロール（ロール対を構成する各ロールの一方もしくは両方）の位置を設定する位置決め機構（圧下装置）による設定値及び前記圧延ロールの寸法から算出（或いは，推定）される量，あるいは前記圧延ロールの端部におけるロール間距離の実測値等である。ここで，前記圧延ロールは前記被圧延材の圧延中に撓みが生じ得るため，前記ロールギャップは前記圧延ロール対の前記被圧延材との接触部分における距離（即ち，被圧延材の圧延後の板厚に相当）とは異なり得るものである。
近年では板厚の精度向上ために，上述の圧延荷重及び張力がそれぞれ圧下ＡＧＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇａｕｇｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ），張力ＡＧＣといった自動制御装置によって調整される圧延システムが用いられている。
【０００３】
ところで，通常は，被圧延材の張力及び圧延速度を一定に保った状態で前記ロールギャップを小さくする（これにより，被圧延材に作用する圧延荷重が増大する）と，被圧延材の板厚（圧延後の板厚）は薄くなる。しかし，被圧延材の張力及び圧延速度を一定に保ったまま前記ロールギャップを小さく（圧延荷重を増大）させることによって達成可能な板厚の薄さには限界があることが知られている。よって，被圧延材の目標板厚が比較的厚い場合には，前記ロールギャップを調節するだけで目標となる板厚に圧延することが可能であるが，目標板厚が薄い場合には，前記ロールギャップを調節する（圧下ＡＧＣ）だけでは前記被圧延材を目標板厚に圧延することは不可能な場合がある。
上記のような，前記ロールギャップのみの調整によっては目標板厚が達成されない状態はロールキスと呼ばれる。即ち，ロールキス状態では，前記ロールギャップを小さくしても，その分前記圧延ロールの変形量が増えるだけで，非圧延材の板厚は薄くならない。従って，ロールキスが発生すると，被圧延材に作用する張力の調節（張力ＡＧＣ）や圧延速度の調節を行わなければならない。
【０００４】
従来，例えば特許文献１には，上述の圧下ＡＧＣ，張力ＡＧＣをいずれも具備した圧延装置において，ゲージメータ方式にて圧下位置Ｓを検出し，この圧下位置Ｓが基準値以下となった場合にロールキスが生じたと判断して，圧下ＡＧＣから張力ＡＧＣへの切り替えを自動的に行うものが提案されている。ここで，前記圧下位置Ｓは，次の式（１）により求められる。なお，ｈは圧延後の板厚，ｐは前記圧延荷重，Ｋはミル剛性を表す。
Ｓ＝ｈ−ｐ／Ｋ …（１）
また，特許文献２には，圧延後の被圧延材の目標板厚に対する実際の板厚（検出板厚）の偏差Δｈについて，｜Δｈ｜＞α１（α１は所定の定数）かつｄ｜Δｈ’｜／ｄｔ＝０（Δｈ’はΔｈの高周波成分を除去した補正板厚偏差）である状態が所定のｔ１秒間継続された場合にロールキスであると判定する技術が示されている。
【特許文献１】特開昭６３−１７１２１４号公報
【特許文献２】特開平２−１９２８０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら，特許文献１に示されるゲージメータ方式では，圧延荷重ｐ及び被圧延材のミル剛性Ｋの真の値を検出しなければならず，これらの検出精度が悪い場合には，ロールキスの判定精度が悪化するという問題点があった。さらに，被圧延材の塑性定数を考慮していないため，被圧延材の種類によりロールキスの判定精度が左右されるという問題点もあった。
また，特許文献２に示される技術では，板厚偏差Δｈの大きさが一定値以上であり，かつ前記補正偏差のΔｈ’時間微分が０である状態が前記ｔ１の間継続されたときに始めてロールキスが発生したと判別できるものであり，ロールキスの検出に長い時間を要し，検出が遅れるという問題点があった。このように，ロールキスの検出が遅れると，要求仕様を満たさない不良製品の生産量が増え，材料や時間の無駄が増大して生産効率が悪化する。
従って，本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり，その目的とするところは，ロールキスを早期に高精度で判定できるロールキス判定装置及びその方法，さらにその判定結果に基づいて各種圧延制御パラメータを適切に調節できる圧延制御装置及びその方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために本発明は，被圧延材の圧延後の板厚が目標板厚に近づくように一対の圧延ロール（圧延ロール対）のロール間距離（ロールギャップ）が制御（圧下ＡＧＣ）される圧延工程でのロールキス判定に適用されるものであり，適宜の時間間隔における前記ロールギャップの変化及び前記圧延荷重の変化の検出結果，若しくは外部から入力されたそれらの変化と，目標板厚に対する現在の圧延後の板厚の偏差（以下，板厚偏差という）とに基づいて圧延工程におけるロールキスの発生を判定するものである。
このような判定を行うことにより，特許文献１に示されるゲージメータ方式のように，圧延荷重やミル剛性の真の値を検出する必要がなく（圧延荷重はその変化を検出するだけでよい），それらの検出精度が不十分なためにロールキスの判定精度が悪化するという問題は生じず，高精度でロールキスを判定できる。
圧延工程では，前記板厚偏差が大きくなると，前記ロール間距離を小さくして前記圧延荷重を増大させる制御（板厚が目標板厚に近づくようにする制御（圧下ＡＧＣ））が行われるが，これにより，通常は（ロールキスではない状態），比較的短時間のうちに前記板厚偏差がほぼ０（ゼロ）近辺に収束する。しかしながら，ロールキス状態或いはそれに近い状態では，前記ロール間距離を小さくして前記圧延荷重を増大させても，前記板厚偏差が０近辺にすぐには収束しない，或いはほとんど収束しないという状態となる。
そこで，適宜の時間間隔における前記ロール間距離の変化が略０未満（縮小傾向）であり，かつ前記圧延荷重の変化が略０より大きく（増大傾向），かつ前記板厚偏差が予め定められた正の値以上である場合に，ロールキスが発生するものと判定することが考えられる。
このような判定によれば，特許文献２に示されるように，前記板厚偏差が０でない一定値に収束した状態が一定時間以上継続するのを待つ必要がなく，早期にロールキスの発生を判定できる。
【０００７】
また，本発明は，被圧延材の圧延後の板厚が目標板厚に近づくように前記圧延ロール対のロール間距離を制御する第１の制御と，上記したロールキス判定と，その判定結果に基づいて（ロールキスと判定された場合に）前記ロール間距離以外の圧延制御パラメータ（前記被圧延材の圧延速度（被圧延材の搬送速度）や前記被圧延材に対する張力等）を制御する第２の制御とを行う圧延制御装置或いは圧延制御方法として捉えたものであってもよい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば，圧延工程におけるロールキスの判定を早期にかつ高精度で判定することができる。さらに，その判定結果に基づいて圧下制御と張力制御や圧延速度制御とを適切に使い分けることにより，要求仕様を満たさない不良製品の生産量を抑制し，材料や時間の無駄を低減して生産効率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下添付図面を参照しながら，本発明の実施の形態について説明し，本発明の理解に供する。尚，以下の実施の形態は，本発明を具体化した一例であって，本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
ここに，図１は本発明の実施の形態に係るロールキス判定装置１２を含む圧延システムＡの概略構成図，図２はロールキスの生じている場合と生じていない場合とにおける板厚偏差Δｈ及び圧延荷重ｐ並びにロールギャップΔＳ各々のトレンドグラフ，図３は本発明の実施の形態に係るロールキス判定装置１２におけるロールキス判定の手順を示すフローチャート図である。
【００１０】
まず，図１に示す概略構成図を用いて，本発明の実施の形態に係るロールキス判定装置１２を備えた圧延システムＡについて説明する。
図１に示されるとおり，前記圧延システムＡは，圧延の対象である被圧延材１を圧延する圧延機Ｘ１と，前記圧延機Ｘ１を制御する圧延制御装置Ｘ２とにより概略構成される。
前記圧延機Ｘ１は，前記被圧延材１に圧延荷重を加える上下に対向配置された一対の圧延ロール２ａ及び２ｂ，入側リール３，出側リール４，入側リール駆動装置５，出側リール駆動装置６，圧下装置７，入側板厚計８，出側板厚計９，圧延荷重検出装置１０を具備している。
【００１１】
前記圧延ロール２ａ及び２ｂの間に圧延部Ｃ１が形成され，前記被圧延材１は，その圧延部Ｃ１において前記圧延ロール２ａ及び２ｂから圧延荷重が加えられて圧延される。
圧延前の前記被圧延材１は前記入側リール３に予め巻き取られており，その入側リール３の回転駆動により送り出された前記被圧延材１は，前記圧延部Ｃ１を通過して圧延された後，回転駆動する前記出側リール４に巻き取られる。
ここで，前記入側リール３及び前記出側リール４は，それぞれ前記入側リール駆動装置５及び前記出側リール駆動装置６により回転駆動され，その回転速度は，後述する補助コントローラ１３からの設定速度に従って調節される。また，前記被圧延材１の圧延速度は，前記入側リール３及び前記出側リール４各々の回転速度を調節することにより制御される。さらに，前記被圧延材１に対する張力は，前記入側リール３及び前記出側リール４の回転速度比を調節することにより制御される。
前記圧下装置７は，前記圧延ロール２ａの上下位置を移動させることにより，前記圧延ロール２ａと前記圧延ロール２ｂとのロールギャップ（ロール間距離）を変化させるアクチュエータである。ここで，前記圧下装置７は，実際のロールギャップを検出し，その検出値が後述する圧下ＡＧＣコントローラ１１からのロールギャップ設定値に追従するように前記圧延ロール２ａを移動させる。さらに，前記圧下装置７によるロールギャップの検出値は，前記圧延制御装置Ｘ２に対して出力される。
前記圧延部Ｃ１に対する入側及び出側各々における前記被圧延材１の板厚は，それぞれ入側板厚計８及び出側板厚計９各々により検出され，また，前記圧延部Ｃ１において前記被圧延材１に作用される圧延荷重は，前記圧延荷重検出装置１０により検出される。そして，各検出値は前記圧延制御装置Ｘ２に対して出力される。
【００１２】
前記圧延制御装置Ｘ２は，圧下ＡＧＣコントローラ１１，前記ロールキス判定装置１２及び補助コントローラ１３を具備している。
前記圧下ＡＧＣコントローラ１１（第１の制御手段の一例）は，前記出側板厚計９により検出された出側の板厚（以下，出側板厚）が，適宜設定される目標板厚に対する前記出側板厚の偏差（以下，板厚偏差）を縮小するように，前記圧下装置７に対してロールギャップ（前記圧延ロール２ａ及び２ｂのロール間距離）の設定値（目標値）を出力する。これにより，圧延後の板厚が目標板厚に近づくように制御される。
前記ロールキス判定装置１２は，適宜設定される時間間隔ｔ２（適宜の時間間隔）における前記ロールギャップの変化を算出（検知の一例）するロールギャップ変化算出回路（ロール間距離変化知得手段の一例）と，前記時間間隔ｔ２（適宜の時間間隔）における前記圧延ロールに作用する前記圧延荷重の変化を算出（検知の一例）する圧延荷重変化算出回路（圧延荷重変化知得手段の一例）と，上記各算出回路による算出結果及び適宜設定される目標板厚に対する前記出側板厚計９により検出された前記出側（圧延後の）板厚の偏差とに基づいてロールキスの発生を判定するロールキス判定回路（ロールキス判定手段の一例）と，を有する。ここで，前記ロールキス判定装置１２は，ＭＰＵ等の演算手段及びそれにより実行されるプログラムを記憶するＲＯＭ等の記憶手段等により構成し，そのプログラムを実行することにより，前記ロールギャップの変化や前記圧延荷重の変化の算出処理，及びロールキス発生の判定処理を行う構成としたもの等，他の各種の実現手段が考えられる。
前記補助コントローラ１３（第２の制御手段の一例）は，前記ロールキス判定装置１２によりロールキスの判定がなされた場合，前記入側リール駆動装置５及び前記出側リール駆動装置６の制御を行い，前記被圧延材１に対する張力（ロール間距離以外の圧延制御パラメータの一例）を設定（制御）するものである。
【００１３】
図２（ａ），（ｂ）に示されるのは，それぞれロールキスの生じていない状態，生じている状態における前記板厚偏差Δｈ，前記圧延荷重ｐ，前記ロールギャップΔＳ各々のトレンドグラフの一例である。この図２を用いて，前記ロールキス判定装置１２によりロールキスと判定される状況について説明する。
図２（ａ）及び（ｂ）に示されるように，前記板厚偏差Δｈが大きい時点（例えば，図２においてΔｈ＞α２である時点）時点では，前記板厚偏差Δｈを縮小するように（前記被圧延材の圧延後の板厚が目標板厚に近づくように），前記圧延ロール２ａ及び２ｂ（圧延ロール対の一例）との距離である前記ロールギャップΔＳは前記圧下ＡＧＣコントローラ１１により縮小される制御がなされ，これによって前記圧延荷重ｐは増大する。ここで，前記板厚偏差Δｈ，前記圧延荷重ｐ及び前記ロールギャップΔＳは，高周波成分を含んでおり，それぞれ微細に振動しているが，このような微細な振動を除いては，前記ロールギャップΔＳは縮小し，前記圧延荷重ｐは増大する。前記ロールキス判定装置１２は，このような圧延工程を前提としてロールキス発生の判定を行なうものである。
このような前記ロールギャップΔＳの制御が行われている状態において，前記板厚偏差Δｈの振る舞いは，ロールキスが生じた場合と生じていない場合とでは，以下の二点について大きな差異が現れる。
まず，一点目は図２（ａ），図２（ｂ）から明らかなように，前記板厚偏差Δｈの収束値の差異である。つまり，ロールキスが生じていない場合（ａ）には，前記板厚偏差Δｈはほぼ０に収束するが，ロールキスが生じている場合（ｂ）には，前記板厚偏差Δｈは０ではない正の値に収束する。前述したとおり，従来技術（特許文献２）では，このようなΔｈの振る舞いを根拠にロールキスの発生を検出するものであった。
【００１４】
二点目は，前記板厚偏差Δｈが収束値に収束するまでのΔｈの傾きの差異である。即ち，ロールキスが生じていない場合（ａ）には，前記板厚偏差Δｈは急勾配で減少する一方，ロールキスが生じている場合（ｂ）には，前記板厚偏差Δｈの減少は明らかに緩やかである。
このことから，前記圧下ＡＧＣコントローラ１１により前記ロールギャップΔＳが縮小され，前記圧延荷重ｐが増大している状況下において，ロールキスが生じていなければ，適当な時間ｔ２が経過するまでには，前記板厚偏差Δｈは所定の偏差α２（以下，判定板厚偏差α２という）よりも小さくなることが認められる。一方，ロールキスが生じていると，前記出側板厚偏差Δｈの減少は緩やかであり，前記時間ｔ２が経過しても，前記板厚偏差Δｈが前記判定板厚偏差α２よりも大きいままであることが認められる。
本発明は，このような前記板厚偏差Δｈのそれぞれの収束値に収束するまでの振る舞いの差異に着目し，ロールキスの発生を判断する。
本実施の形態では，前記ロールキス判定装置１２の前記ロールキス判定回路（ロールキス判定手段の一例）は，後述のロールキス判定工程において，前記ｔ２（適宜の時間間隔の一例）において，前記ロールギャップΔＳが縮小し（変化が略０未満であり）かつ前記圧延荷重ｐが増大されており（変化が略０より大きく），かつ現在の前記板厚偏差Δｈが前記判定板厚偏差α２（予め定められたの正の値の一例）以上である場合に，ロールキスが発生するものと判定する。
ここで，前記ｔ２は，前記ロールキス判定装置１２において適宜設定される時間間隔であり，例えば，被圧延材料，目標板厚等の圧延条件に応じて，予めの実験等により求められた適当な時間が適宜（例えば，圧延条件が変更されるごと，或いは定期的に）設定される。また，前記判定板厚偏差α２は，前記ｔ２と同様に前記ロールキス判定装置１２において適宜設定される正の値であり，通常は特許文献２で用いられていた前記定数α１よりも大きな値に設定される。
また前記ｔ２は，その時間が経過した時点では前記Δｈが未だ一定値に収束する前の状態であり，例えば２０〜３０秒程度に定められる。従って，前記Δｈが一定値に収束した後に，更にその状態がｔ１（例えば，２０秒程度と考えられる）秒間継続するのを検知してロールキスの発生を判定する従来技術に比べ，早期にロールキスの判定を行なうことができる。
【００１５】
図３は，前記ロールキス判定装置１２によるロールキス判定の手順を示すフローチャートである。以下，Ｓ１，Ｓ２，…は，処理手順（ステップ）の識別記号を表す。また，図３に示す処理と並行して，前記圧下ＡＧＣコントローラ１１により，前記板厚偏差Δｈを縮小するように（前記被圧延材の圧延後の板厚が目標板厚に近づくように）前記ロールギャップΔＳが制御されているものとする（第１の制御工程）。
まず，前記ロールキス判定回路，前記ロールギャップ変化算出回路及び前記圧延荷重変化算出回路各々により，圧延後の前記板厚ｈ，前記ロールギャップΔＳ及び前記圧延荷重ｐが入力される（Ｓ１）。
次に，前記ロールキス判定回路により目標板厚に対する前記板厚ｈの差分である前記板厚偏差Δｈが，前記ロールギャップ変化算出回路により適宜の時間間隔ｔ２における前記ロールギャップの変化量（時間ｔ２前から現在までの前記ロールギャップの変化量）ｄΔＳ／ｄｔが，前記圧延荷重変化算出回路により適宜の時間間隔ｔ２における前記圧延荷重の変化量（時間ｔ２前から現在までの前記ロールギャップの変化量）ｄｐ／ｄｔが各々算出される（Ｓ２）。
ここで，前記ロールギャップΔＳ及び前記圧延荷重ｐは，本来の変化とは無関係に高周波数で振動するため，その振動成分を除去した上で各変化量ｄΔＳ／ｄｔ及びｄｐ／ｄｔを求める。例えば，ΔＳ，ｐの各々について，ΔＳ，ｐ各々の振動周期よりも十分長い時間ｔ３で移動平均値ΔＳ'，ｐ'を求め，時間ｔ２だけ前（過去）の移動平均値に対する現在（最新）の移動平均値の差分（増減量）を各変化量ｄΔＳ／ｄｔ，ｄｐ／ｄｔとして求める。
【００１６】
さらに，算出された前記ロールギャップの変化量が負（ｄΔＳ／ｄｔ＜０）かつ前記圧延荷重の変化量が正（ｄｐ／ｄｔ＞０）かつ前記板厚偏差が予め定められた正の値α２以上（Δｈ≧α２）であるか否かが判別される（Ｓ３，Ｓ４）。
ここで，ｄΔＳ／ｄｔ≧０かつｄｐ／ｄｔ≦０かつΔｈ≧α２であると判別された場合は（Ｓ４のＹＥＳ），ロールキスが生じていると判定され（Ｓ５），その他の場合は，ロールキスは生じていないものと判定されて，処理をＳ１に戻して前述した処理が繰り返される。尚，ステップＳ３，Ｓ４がロールキス判定工程の一例である。
このように，ロールキスが生じていると判定されると（Ｓ５），その時点で前記被圧延材１に作用している張力では目標板厚に圧延することは不可能であると判断され，前記ロールキス判定装置１２は，前記補助コントローラ１３に対して所定の補助制御信号を出力する。この補助制御信号に応じて，前記補助コントローラ１３は，前記入側リール駆動装置５及び前記出側リール駆動装置６の速度比を変更することにより，前記被圧延材１に作用する張力（前記圧延制御パラメータの一例）を増大させるよう調節する（Ｓ６，第２の制御工程）。
これにより，前記ロールギャップΔＳが同じであっても，被圧延材１をより薄く圧延することが可能となるので，通常は，ロールキス状態が解除され，再び前記圧下ＡＧＣコントローラ１１による板厚制御が継続される。このように，早期にロールキスを判定して前記圧下ＡＧＣコントローラ１１以外の補助的制御を行うことにより，要求仕様を満たさない不良製品の生産量を抑制し，材料や時間の無駄を低減して生産効率を向上させることができる。
さらに，引き続き演算を続行するか否かが判別され（Ｓ７），引き続き演算を続行するのであれば，ステップＳ１に処理を戻して前述した処理が繰り返される。一方，引き続き演算を続行しないのであれば，演算終了（エンド）となる。なお，演算を続行するか否かは，例えば，前記ロールキス判定装置１２が備える所定の操作入力手段を通じて，演算終了操作が行われたか否か等を検出することにより判別される。
【実施例】
【００１７】
上述の実施形態では，ロールキスが発生したと判定された場合に，前記ロールギャップ以外の制御パラメータとして前記被圧延材１の張力が調節される例について説明したが，張力の代わりに圧延速度（前記被圧延材１の搬送速度）が低下するよう調節されるもとしても構わない。これにより，前記ロールギャップΔＳが同じであっても，被圧延材１をより薄く圧延することが可能となる。また，圧延張力と圧延速度との両方を制御する例も考えられる。
また，上述の実施形態では，前記ロールキス判定装置１２において前記ロールギャップΔＳの変化量及び前記圧延荷重ｐの変化量を算出する例について示したが，例えば，前記圧下装置７や前記圧延荷重検出装置１０に，前記ロールギャップΔＳの変化量及び前記圧延荷重ｐの変化量を検出及び出力する機能を設け，その検出値を前記ロールキス判定装置１２に入力させる構成等も考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
本発明は，鋼材等の被圧延材を圧延する圧延工程における圧延制御装置等への利用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態に係るロールキス判定装置１２を含む圧延システムＡの概略構成図。
【図２】ロールキスの生じている場合と生じていない場合とにおける板厚偏差Δｈ及び圧延荷重ｐ並びにロールギャップΔＳ各々のトレンドグラフ。
【図３】本発明の実施の形態に係るロールキス判定装置１２におけるロールキス判定の手順を示すフローチャート図。
【符号の説明】
【００２０】
Ａ…本発明の実施の形態に係るロールキス判定装置１２を含む圧延システム
Ｘ１…圧延機
Ｘ２…本発明の実施の形態に係るロールキス判定装置１２を有する圧延制御装置
Ｃ１…圧延部
１…被圧延材
２ａ…圧延ロール（下側）
２ｂ…圧延ロール（上側）
３…入側リール
４…出側リール
５…入側リール駆動装置
６…出側リール駆動装置
７…圧下装置
８…入側板厚計
９…出側板厚計
１０…圧延荷重検出装置
１１…圧下ＡＧＣコントローラ
１２…本発明の実施の形態に係るロールキス判定装置
１３…補助コントローラ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧延ロール対により圧延される被圧延材の圧延後の板厚が目標板厚に近づくように前記圧延ロール対のロールギャップが制御される圧延工程でのロールキスの発生を判定するロールキス判定装置であって，
適宜の時間間隔における前記ロールギャップの変化を検知若しくは外部から入力するロールギャップ変化知得手段と，
適宜の時間間隔における前記圧延ロールに作用する圧延荷重の変化を検知もしくは外部から入力する圧延荷重変化知得手段と，
前記ロールギャップ変化知得手段及び前記圧延荷重変化知得手段の各検知結果若しくは各入力結果と前記目標板厚に対する前記圧延後の板厚の現在の偏差とに基づいて前記ロールキスの発生を判定するロールキス判定手段と，
を具備してなることを特徴とするロールキス判定装置。
【請求項２】
前記ロールキス判定手段が，
適宜の時間間隔における前記ロールギャップの変化が略０以下であり，
かつ適宜の時間間隔における前記圧延ロールに作用する圧延荷重の変化が略０以上であり，
かつ前記圧延後の板厚の現在の偏差が予め定められた正の値以上である場合に前記ロールキスが発生するものと判定してなる請求項１に記載のロールキス判定装置。
【請求項３】
圧延ロール対により圧延される被圧延材の圧延後の板厚が目標板厚に近づくように前記圧延ロール対のロールギャップを制御する第１の制御手段と，
請求項１又は２に記載のロールキス判定装置と，
前記ロールキス判定装置による判定結果に基づいて前記ロールギャップ以外の圧延制御パラメータを制御する第２の制御手段と，
を具備してなることを特徴とする圧延制御装置。
【請求項４】
前記第２の制御手段が，前記被圧延材の圧延速度と前記被圧延材に対する張力との一方又は両方を制御するものである請求項３に記載の圧延制御装置。
【請求項５】
圧延ロール対により圧延される被圧延材の圧延後の板厚が目標板厚に近づくように前記圧延ロール対のロールギャップが制御される圧延工程でのロールキスの発生を判定するロールキス判定方法であって，
適宜の時間間隔における前記ロールギャップの変化と適宜の時間間隔における前記圧延ロールに作用する圧延荷重の変化と前記目標板厚に対する前記圧延後の板厚の現在の偏差とに基づいて前記ロールキスの発生を判定してなることを特徴とするロールキス判定方法。
【請求項６】
圧延ロール対により圧延される被圧延材の圧延後の板厚が目標板厚に近づくように前記圧延ロール対のロールギャップを制御する第１の制御工程と，
適宜の時間間隔における前記ロールギャップの変化と適宜の時間間隔における前記圧延ロールに作用する圧延荷重の変化と前記目標板厚に対する前記圧延後の板厚の現在の偏差とに基づいて前記ロールキスの発生を判定するロールキス判定工程と，
前記ロールキス判定工程による判定結果に基づいて前記ロールギャップ以外の圧延制御パラメータを制御する第２の制御工程と，
を有してなることを特徴とする圧延制御方法。
【請求項１】
圧延ロール対により圧延される被圧延材の圧延後の板厚が目標板厚に近づくように前記圧延ロール対のロールギャップが制御される圧延工程でのロールキスの発生を判定するロールキス判定装置であって，
適宜の時間間隔における前記ロールギャップの変化を検知若しくは外部から入力するロールギャップ変化知得手段と，
適宜の時間間隔における前記圧延ロールに作用する圧延荷重の変化を検知もしくは外部から入力する圧延荷重変化知得手段と，
前記ロールギャップ変化知得手段及び前記圧延荷重変化知得手段の各検知結果若しくは各入力結果と前記目標板厚に対する前記圧延後の板厚の現在の偏差とに基づいて前記ロールキスの発生を判定するロールキス判定手段と，
を具備してなることを特徴とするロールキス判定装置。
【請求項２】
前記ロールキス判定手段が，
適宜の時間間隔における前記ロールギャップの変化が略０以下であり，
かつ適宜の時間間隔における前記圧延ロールに作用する圧延荷重の変化が略０以上であり，
かつ前記圧延後の板厚の現在の偏差が予め定められた正の値以上である場合に前記ロールキスが発生するものと判定してなる請求項１に記載のロールキス判定装置。
【請求項３】
圧延ロール対により圧延される被圧延材の圧延後の板厚が目標板厚に近づくように前記圧延ロール対のロールギャップを制御する第１の制御手段と，
請求項１又は２に記載のロールキス判定装置と，
前記ロールキス判定装置による判定結果に基づいて前記ロールギャップ以外の圧延制御パラメータを制御する第２の制御手段と，
を具備してなることを特徴とする圧延制御装置。
【請求項４】
前記第２の制御手段が，前記被圧延材の圧延速度と前記被圧延材に対する張力との一方又は両方を制御するものである請求項３に記載の圧延制御装置。
【請求項５】
圧延ロール対により圧延される被圧延材の圧延後の板厚が目標板厚に近づくように前記圧延ロール対のロールギャップが制御される圧延工程でのロールキスの発生を判定するロールキス判定方法であって，
適宜の時間間隔における前記ロールギャップの変化と適宜の時間間隔における前記圧延ロールに作用する圧延荷重の変化と前記目標板厚に対する前記圧延後の板厚の現在の偏差とに基づいて前記ロールキスの発生を判定してなることを特徴とするロールキス判定方法。
【請求項６】
圧延ロール対により圧延される被圧延材の圧延後の板厚が目標板厚に近づくように前記圧延ロール対のロールギャップを制御する第１の制御工程と，
適宜の時間間隔における前記ロールギャップの変化と適宜の時間間隔における前記圧延ロールに作用する圧延荷重の変化と前記目標板厚に対する前記圧延後の板厚の現在の偏差とに基づいて前記ロールキスの発生を判定するロールキス判定工程と，
前記ロールキス判定工程による判定結果に基づいて前記ロールギャップ以外の圧延制御パラメータを制御する第２の制御工程と，
を有してなることを特徴とする圧延制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００６−８２１２１（Ｐ２００６−８２１２１Ａ）
【公開日】平成１８年３月３０日（２００６．３．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２７０８４０（Ｐ２００４−２７０８４０）
【出願日】平成１６年９月１７日（２００４．９．１７）
【出願人】（０００００１１９９）株式会社神戸製鋼所 (5,860)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年３月３０日（２００６．３．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年９月１７日（２００４．９．１７）
【出願人】（０００００１１９９）株式会社神戸製鋼所 (5,860)
【Ｆターム（参考）】
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