油圧圧下制御装置、油圧圧下制御装置の調整方法及び制御プログラム
【課題】
装置の稼働率を大きく損なうことなく、好適な制御応答が得られるような調整を行うことが可能な油圧圧下制御装置を提供すること
【解決手段】
油圧シリンダー１１におけるピストンの位置の実測値を取得し、指令値及び実測値に基づいて油圧を制御する油圧圧下制御装置２と、油圧圧下制御装置２の制御ゲインを調整する制御ゲイン調整装置と、圧延機の動作状態を判断する圧延機状態判別部５とを含み、制御ゲイン調整装置４は、制御ゲインの調整を実行する際、圧延機が予め定められた所定の状態である場合、記憶されている周波数で位置指令値が振動する調整用信号を油圧圧下制御装置２にに対して出力し、調整用信号及び調整用信号に対する実測値に基づいて制御ゲインを調整することを特徴とする。
装置の稼働率を大きく損なうことなく、好適な制御応答が得られるような調整を行うことが可能な油圧圧下制御装置を提供すること
【解決手段】
油圧シリンダー１１におけるピストンの位置の実測値を取得し、指令値及び実測値に基づいて油圧を制御する油圧圧下制御装置２と、油圧圧下制御装置２の制御ゲインを調整する制御ゲイン調整装置と、圧延機の動作状態を判断する圧延機状態判別部５とを含み、制御ゲイン調整装置４は、制御ゲインの調整を実行する際、圧延機が予め定められた所定の状態である場合、記憶されている周波数で位置指令値が振動する調整用信号を油圧圧下制御装置２にに対して出力し、調整用信号及び調整用信号に対する実測値に基づいて制御ゲインを調整することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧圧下制御装置、油圧圧下制御装置の調整方法及び制御プログラムに関し、特に、圧延機の上下作業ロール間隔を制御する油圧圧下制御装置の自動調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧延機においては、被圧延材の製品品質に直結する板厚制御や操業の安定性に不可欠な張力制御等の自動制御が行われている。一般的な圧延機及び油圧圧下制御装置の全体構成を図１８に示す。図１８に示すように、圧延機の自動制御の操作端としては、圧延機の作業ロール速度や上下作業ロール間隔が用いられている。作業ロール速度は専用のロール速度制御装置により制御される。また、上下作業ロール間隔は専用の油圧圧下制御装置により制御される。
【０００３】
作業ロール間隔を制御する油圧圧下制御装置２は、油圧を調整することで油圧シリンダー１１の位置を調整しロールギャップを制御する。そのため、油圧圧下制御装置２は、位置制御ループにおいて、油圧シリンダーの位置を検出する位置検出器１３によって検出された位置実績値が、圧延機制御装置３から出力される位置指令値と一致するように、油圧シリンダー１１にかかる油圧を調整するための油圧調整装置１２を制御する。油圧圧下制御装置２における制御応答は、図１８の油圧圧下制御装置２において“Ｇ”で示す制御ゲインによって決定される。油圧圧下制御装置２の位置制御応答は、油圧シリンダー１１の油柱長さや、油圧の発生に用いる油の温度等の外部条件により変化する。
【０００４】
油圧圧下制御装置２が十分な位置制御応答を発揮できないと、圧延機で圧延する被圧延材の品質にとって重要な板厚精度が悪化する。また、油圧シリンダーに振動が発生することにより、被圧延材表面の品質が悪化することも起こり得る。
【０００５】
そのため、圧延機の試運転調整時には油圧圧下制御装置の調整を位置制御ループのステップ応答や周波数応答をとったりして十分に実施する（例えば、特許文献１参照）。この周波数応答による調整作業は、ＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）アナライザといった検出器を油圧圧下制御装置に接続する必要等が有るため容易に測定できない。そのため、従来は試運転調整時に調整した後、異常が発生した場合は、制御ゲインＧを下げることのみで対応していた。そのため、せっかく試運転調整時に調整した油圧圧下制御装置の応答が維持できないという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２８２６０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の調整方法では、油圧圧下制御装置２の周波数応答を測定して適当な応答となるように制御ゲインを決定していた。周波数応答は、周波数を低周波から高周波まで掃引した信号を油圧圧下制御装置に位置指令として入力し、実績と比較することにより測定する。そのため、１回の測定に時間を要するという問題がある。
【０００８】
上述したステップ状の波形を入力信号として用いる測定方法の場合、簡易的に測定が可能であるが、周波数応答により調整した結果を正常な状態とし、それとの比較により良否判断しているため必ずしも正確な調整とならない場合が多い。
【０００９】
このため、上記周波数応答による調整は、圧延機を定期的に修理するための保全日に行い、それ以外は、上記ステップ状の波形を入力信号として用いる調整を行うような運用も行われているが、周波数応答による調整を頻繁に実行すれば装置の稼働率が低下し、周波数応答による調整の頻度を下げれば装置の精度が低下するというトレードオフの問題は依然として残ったままである。
【００１０】
例えば、圧延機の作業ロールを交換する場合、ロールの径の変更により発生する油圧シリンダーの油高値の変化に対応するため、より詳細な測定及び調整が求められる。また、周囲温度の変化等による操作油の粘度変化等により発生する油圧圧下制御装置の応答変化にも対応する必要がある。このように、上述したステップ状の波形を入力信号として用いる調整よりも詳細な調整が望まれる場合があるが、それらの全てについて周波数応答による調整を行うことは、装置の稼働率の著しい低下を招く。
【００１１】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、装置の稼働率を大きく損なうことなく、好適な制御応答が得られるような調整を行うことが可能な油圧圧下制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の一態様は、圧延機の作業ロール間の間隔を調整する油圧シリンダーのピストンの位置を制御する油圧圧下制御装置であって、前記油圧シリンダーにおけるピストンの位置の実測値を取得する実測値取得部と、前記油圧シリンダーへの油流入量を制御する油圧制御部が、前記油圧シリンダーへの油流入量を制御する際の制御ゲインを前記ピストンの位置の指令値及び前記ピストンの位置の実測値に基づいて調整する制御ゲイン調整部と、前記圧延機の動作状態を判断した判断結果を取得する動作状態判断結果取得部とを含み、前記制御ゲイン調整部は、前記制御ゲインを調整するための調整方法として複数の調整方法を実行可能であり、前記制御ゲインの調整を実行する際、前記動作状態判断結果取得部によって取得された判断結果に基づいて調整方法を切り替えることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の他の態様は、圧延機の作業ロール間の間隔を調整する油圧シリンダーのピストンの位置を前記油圧シリンダーへの油流入量を調整することにより制御する油圧圧下制御装置の制御ゲインを、前記油圧シリンダーにおけるピストンの位置の実測値を取得し、前記ピストンの位置の指令値及び前記ピストンの位置の実測値に基づいて調整する油圧圧下制御装置の調整方法であって、前記圧延機の動作状態に応じて油圧シリンダーへの油流入量を調整する際の制御ゲインの調整方法を切り替えることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の更に他の態様は、圧延機の作業ロール間の間隔を調整する油圧シリンダーのピストンの位置を前記油圧シリンダーへの油流入量を調整することにより制御する油圧圧下制御装置の制御ゲインを、前記油圧シリンダーにおけるピストンの位置の実測値を取得し、前記ピストンの位置の指令値及び前記ピストンの位置の実測値に基づいて調整する油圧圧下制御装置の制御プログラムであって、前記圧延機の動作状態を判断するステップと、前記圧延機の動作状態に応じて油圧シリンダーへの油流入量を調整する際の制御ゲインの調整方法を切り替えて制御ゲインの調整を実行するステップとを情報処理装置に実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明を用いることにより、装置の稼働率を大きく損なうことなく、好適な制御応答が得られるような調整を行うことが可能な油圧圧下制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係る油圧圧下制御装置の自動調整全体を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係る圧延機の制御全体を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施形態に係る圧延機の操業動作例を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係るロール組替処理動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施形態に係る制御ゲイン調整装置の機能構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の実施形態に係る油圧圧下制御装置の周波数応答測定による調整方法を示す図である。
【図７】本発明の実施形態に係る周波数応答測定による油圧圧下制御装置の調整動作を示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施形態に係る簡易入力波形による応答測定方法における入力波形を示す図である。
【図９】本発明の実施形態に係る簡易入力波形による油圧圧下制御装置の調整動作を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の実施形態に係る簡易入力波形での応答調整実施タイミングを示すフローチャートである。
【図１１】本発明の実施形態に係る圧延操業中の油圧圧下制御装置の調整方法を示す図である。
【図１２】本発明の実施形態に係る入力波形と実績波形を用いた応答調整動作を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の実施形態に係る制御装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図１４】本発明の他の実施形態に係る複数の測定周波数点が必要となる場合を示す図である。
【図１５】本発明の他の実施形態に係る油圧シリンダーを模式的に示す図である。
【図１６】本発明の他の実施形態に係る開放側補正ゲインと圧下側補正ゲインとの関係を示す図である。
【図１７】本発明の他の実施形態に係る簡易入力波形による応答測定方法における入力波形を示す図である。
【図１８】従来技術に係る油圧圧下制御装置の自動調整全体を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
実施の形態１．
本実施例では、図１に示すような１台の圧延機スタンド１と左リール１０１および右リール１０２より構成されるシングルスタンド圧延機を例に、油圧圧下制御装置２の調整方法について説明する。
【００１８】
シングルスタンド圧延機は、１台の圧延機スタンドと、圧延機スタンドの左右に、コイル状に巻き取った被圧延材を払い出し、若しくは巻き取るための左リール１０１及び右リール１０２を含む。圧延方向を右行きとすると、被圧延材は左リール１０１より巻き出されて、圧延機スタンド１にて圧延された後、右リール１０２にて巻き取られる。
【００１９】
シングルスタンド圧延機の場合、リバース圧延が一般的に行われており、右リール１０２にて巻き取られた被圧延材は、左行きの圧延方向では右リール１０２より巻きだされて、圧延機スタンド１にて再度圧延加工されて左リール１０１に巻き取られる。この工程を被圧延材毎に予め決められた製品仕様を満足するまで実施することで製品となる被圧延材を生産する。
【００２０】
圧延機スタンド１は複数のロールより構成されるが、被圧延材１０３を上下から挟み込む上下の作業ロール１０４から被圧延材にかけられる圧延圧力と、左右リールを駆動する電動機により被圧延材にかけられる張力により、被圧延材がつぶされ、延ばされることで圧延加工は実施される。
【００２１】
圧延機の制御方法の概要を図２に示す。圧延機で生産される被圧延材製品にとって最も重要となるのが長手方向（圧延方向）の板厚精度である。図２に示すように、圧延機スタンド１の左右には入側板厚計１１１及び出側板厚計１１２が設けられている。入側板厚計１１１及び出側板厚計１１２の出力は、圧延機制御装置３内のＦＦ ＡＧＣ（Ｆｅｅｄ Ｆｏｒｗａｒｄ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｇａｕｇｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）１１６およびＦＢ ＡＧＣ（Ｆｅｅｄ Ｂａｃｋ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇａｕｇｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）１１７に夫々入力される。ＦＦ ＡＧＣ１１６及びＦＢ ＡＧＣ１１７は、入力された被圧延材の板厚に基づき、圧延機制御装置３内の圧延機制御部１１８が出力する位置指令値を修正する。このような制御により作業ロール間隔（ロールギャップ）が制御され、長手方向の板厚精度が保たれる。
【００２２】
圧延操業は、圧延機制御部１１８が、左リール制御装置１１４、右リール制御装置１１５およびミル速度制御装置１１３に対して、夫々左リール１０１、右リール１０２および圧延機スタンド１のロール速度を制御するための信号を出力することにより実施される。圧延機制御部１１８は、圧延機のオペレータが操作盤１１０を操作して入力した各種指令に従って圧延機１を動作させる。
【００２３】
図３に圧延機の操業動作例を示す。図３に示すように、本実施形態においては、圧延機制御装置３に設けられた操業モード選択ＳＷ１５０にて、圧延機の操業モードを選択する。本実施形態においては、操業モードとして、通常の「圧延」操業、圧延操業を停止する「操業停止」および「ロール組替」がある。「ロール組替」は、圧延操業により作業ロールや中間ロール、バックアップロール等が磨耗するため、定期的またはロール表面状態の悪化が著しい場合に各ロールを交換するモードである。
【００２４】
「ロール組替」が選択されると、圧延機制御部１１８は、圧延機を停止して圧下を開放する。その状態でオペレータは、ロール交換（必要に応じて、作業ロール、中間ロール、バックアップロールを交換する）を実施する。その後、「零調処理開始」ＳＷをオペレータが押す事で、圧延機制御部１１８が零調処理を実施する。各ロールは圧延により表面が磨耗すると、表面を研磨して再度使用するため、ロール径がまちまちとなる。そのため、ロール組替前後で、ロール径の組合せが異なる事になる。
【００２５】
油圧シリンダー１１の位置は、位置検出器１３で測定可能であるが、同じシリンダー位置でもロールギャップの大きさはロール径の組合せにより異なるため、ロール交換を実施する毎にロールギャップをある基準値にあわせる必要が有る。通常は、圧下を閉して、圧延荷重が例えば５０００ｋＮとなるシリンダー位置をロールギャップ＝０と定義し、零調処理を実施する。
【００２６】
図４を参照して、本実施形態に係る零調処理について説明する。零調処理においては（Ｓ４０１）、上下作業ロールが接触するまで圧下を締込む処理（Ｓ４０２、Ｓ４０３）、その後、ロールを空転（被圧延材が上下作業ロール間に無い状態で圧延機を低速で運転する）させ（Ｓ４０４）、圧延荷重が５０００ｋＮとなるまで再度圧下を締込む処理（Ｓ４０５、Ｓ４０６）、圧延荷重が５０００ｋＮとなった状態で、ロールギャップを０とする処理（ロールギャップ零調）（Ｓ４０７）が実行される。その後、ロールを開放してロール空転を停止させる（Ｓ４０８）ことにより、零調処理が終了する。
【００２７】
圧延操業を実施する「圧延」モード選択時、オペレータは、「徐動」、「加速」、「保持」、「停止」のＳＷを用いて、圧延機の圧延速度を操作して圧延操業を実施する。これらのＳＷは、操業モード選択ＳＷ１５０と同様に、圧延機制御装置３に設けられている。図３に示すように、「徐動」が選択されることにより、圧延機は徐動速度まで加速してその速度で運転する。次に、「加速」が選択されることにより、圧延速度は加速される。そして、「保持」が選択されることにより、その時点での圧延速度で運転が継続される。この状態において、圧延が実行される。その後、「徐動」が選択されることにより、圧延速度は徐動速度へ減速され、「停止」が選択されることにより圧延速度が０となって圧延機が停止可能な状態となる。
【００２８】
以上述べたように、圧延機制御装置３は、圧延機のオペレータからの指令を受けて、圧延機を動作させているため、現状圧延機がどのような状態にあるか（圧延中なのか、ロール組替中なのか等）を認識することが可能である。従って、本実施形態に係る圧延機の制御系統においては、圧延機の状態に応じて、油圧圧下制御装置の調整方法を変更することが可能となる。この、圧延機の状態に応じた油圧圧下制御装置２の調整方法の変更が、本実施形態に係る要旨の１つである。
【００２９】
油圧圧下制御装置の調整は、図５に示すような制御ゲイン調整装置４を用いて実施する。測定方法設定装置４０４は、圧延機の状態に応じて調整方法選択装置６から、どのような方法で測定するかの指示を受け、測定方法を選択する。そして、測定方法設定装置４０４は、決定した測定方法を信号発生装置４０１に通知する。これにより、信号発生装置４０１が、測定方法に応じた入力波形を発生させる。
【００３０】
また、測定方法設定装置４０４は、信号解析装置４０２に対して、入力信号と出力信号をどのような方法で解析するかを通知する。制御ゲイン変更装置４０３は、信号解析装置４０２での解析結果を基に、制御ゲインの調整を行って油圧圧下制御装置に通知する。
【００３１】
上述した調整方法選択装置６が選択する油圧圧下制御装置の調整方法として、本実施形態においては、周波数応答測定によるもの、簡易入力波形によるもの、圧延制御装置の出力波形によるものの３種類の方法がある。このうち、簡易入力波形によるものが、本実施形態に係る特徴的な構成である。以下、周波数応答測定によるものを「調整方法１」、簡易入力波形によるものを「調整方法２」、圧延制御装置出力波形によるものを「調整方法３」として説明する。
【００３２】
先ず、調整方法１について、図６を参照して説明する。図６上段の図は、調整方法１の調整を実行する際に、信号発生装置４０１が出力する波形である。また、図６下段の図は、上段の入力波形に対する応答波形、即ち、位置検出器１３による検出信号の波形のボード線図である。調整方法１においては、圧延機の機械装置ごとに設定される目標周波数における目標位相余裕より位相余裕が良くなるように制御ゲインを調整する。
【００３３】
たとえば、制御ゲインＡの場合の周波数応答のボード線図が、図６下段における点線で示される場合、“目標周波数”において“目標位相余裕”を満たしていない。この場合、油圧圧下制御装置２が制御ゲインを大きくして制御ゲインＢとすることで、実線のようなボード線図が得られたとすると、“目標周波数”において“目標位相余裕”を満たしているので、油圧圧下制御装置２は、制御ゲインＢを選択する。
【００３４】
尚、上記“目標周波数”とは、圧延機の運用において、油圧圧下制御装置２が油圧調整装置１２を制御する際の制御信号の変化頻度として考えられ得る最大の変化頻度に対応する周波数である。また、上記“目標位相余裕”とは、上述した制御信号の最大の変化頻度に対する実測値に求められる追従性を示す値であり、例えば、−９０°の位相遅れである。尚、“目標周波数”を最大の変化頻度に対応する周波数とする理由は、フィードバック制御において、一般的には、周波数が大きくなるほど追従性が悪くなるためである。
【００３５】
次に、調整方法１の調整を自動的に実施する場合の処理について、図７を参照して説明する。図７の例においては、位相遅れ−９０度における入力信号周波数を設定周波数となるように調整する場合を考える。図７に示すように、調整開始すると、まず、制御ゲイン調整装置４は、適当な制御ゲイン＝Ｘと制御ゲイン＝Ｙを用いて、周波数応答の測定を実施する（Ｓ７０１、Ｓ７０２）。
【００３６】
Ｓ７０１及びＳ７０２の処理を実行した後、制御ゲイン調整装置４は、測定結果をチェックし（Ｓ７０３）、制御ゲインＸ及び制御ゲインＹにおける−９０°位相遅れの周波数ＸＲ及びＹＲを取得する。そして、制御ゲイン調整装置４は、ゲイン設定Ｘ、Ｙおよび目標周波数ｘｒｅｆより、制御ゲインを以下の式（１）に従って、直線近似によりｘに変更する（Ｓ７０４）。そして、制御ゲイン調整装置４は、再度掃引波形を用いて周波数応答を測定する（Ｓ７０５）。
ｘ＝（Ｙ−Ｘ）・（ｘｒｅｆ−ＸＲ）／（ＹＲ−ＸＲ）＋Ｘ （１）
【００３７】
Ｓ７０５の処理を実行した後、制御ゲイン調整装置４は、その結果をチェックし（Ｓ７６）、設定周波数にならない場合は（Ｓ７０７／ＮＯ）、今回の制御ゲインｘと−９０度位相遅れの周波数ｘＲを夫々Ｙ、ＹＲに置き換えて、再度制御ゲインを変更して測定を実施する（Ｓ７０４、Ｓ７０５）。他方、Ｓ７０６のチェックの結果、設定周波数になっている場合は（Ｓ７０７／ＹＥＳ）、処理を終了する。
【００３８】
このように、本実施形態に係る調整方法１の調整において、制御ゲイン調整装置４が、制御ゲイン変更と周波数応答測定を繰り返す事により、−９０度位相遅れの周波数を目標周波数とすることができた制御ゲインｘを制御ゲイン設定値とする。目標周波数には許容範囲を設け、ある範囲内に−９０度位相遅れ周波数が入った場合は結果チェックＯＫとすることが好ましい。
【００３９】
周波数応答測定による調整を行う場合、図６上段に示すような掃引波形を入力する必要があるため、１回の測定に時間がかかるという問題が有る。掃引波形としては、例えば１Ｈｚから５０Ｈｚまでの周波数成分を入れる必要が有り、１回の掃引について大体３０秒程度の測定時間を要する。そのため、測定に時間がかかり圧延操業の合間にロール組替を実施している場合、早急に圧延操業を再開するために長時間の測定が不可能である場合は、調整方法１に係る調整方法は用いることができない。
【００４０】
次に、調整方法２について図８を参照して説明する。この測定方法２が、本実施形態の特徴的な処理である。短時間で周波数応答を確認し、制御ゲインを設定するためには、目標周波数における迅速な測定を行う必要が有る。そのため、調整方法２においては、信号発生装置４０１が、単一の周波数成分からなる波形を出力し、その応答信号に基づいて調整を実行する。
【００４１】
図８上段の図は、調整方法２の調整を実行する際に信号発生装置４０１が出力する波形の例として、２５Ｈｚの周波数成分を示す図である。また、図８下段の図は、調整方法２の原理を説明するために、実際よりも低い１０Ｈｚの周波数で、信号発生装置４０１の出力波形及びそれに対する位置検出器１３の実測値による出力波形を示した図である。
【００４２】
図８に示すように、調整方法２において信号発生装置４０１は、目標周波数のみからなる波形を、振幅０から設定最大振幅まで増大させ、定められた最大振幅値まで達した後、振幅０まで減衰させてから測定終了させる。この様な波形とするのは、設定最大振幅で目標周波数成分を入れると圧延機機械やロールに損傷を与える事が考えられためである。即ち、図８下段に示すような波形を用いることにより、圧延機機械やロールに損傷を与えることを回避することができる。
【００４３】
図８の下段に示すように、単一周波数成分であれば、入力波形と出力波形を比較する事により、振幅の大きさおよび位相遅れを容易に測定することができる。位相遅れの値については、サンプリング可能な最小分解能で入力波形と出力波形をずらして相関係数をとり、相関係数が最小となる時に、入力波形と出力波形とをずらしている値を用いる。その場合、周波数応答測定、即ち、調整方法１の実行結果による測定結果から目標周波数における位相ズレが予測できるため、予測ズレの前後で入力波形と出力波形をずらすことで探索範囲を狭める事が可能である。
【００４４】
図８上部に示すような波形を、測定用入力波形として用いる場合、約１秒間で１回の測定が可能となる。また、周波数応答測定時は、ＦＦＴ演算が必要なため多大な計算時間を要したが、簡易波形での測定の場合相関係数を取るだけであるので演算量を少なくでき、制御ゲイン調整装置４の計算能力でも迅速に処理可能となる利点がある。
【００４５】
次に、調整方法２の調整を自動的に実施する場合の処理について、図９を参照して説明する。図９に示すように、調整開始すると、まず、制御ゲイン調整装置４は、適当な制御ゲイン＝Ｘと制御ゲイン＝Ｙを用いて、周波数応答の測定を実施する（Ｓ９０１、Ｓ９０２）。
【００４６】
Ｓ９０１及びＳ９０２の処理を実行した後、制御ゲイン調整装置４は、測定結果をチェックし（Ｓ９０３）、制御ゲインＸ及び制御ゲインＹにおける位相遅れ値ＸＤ及びＹＤを取得する。そして、制御ゲイン調整装置４は、ゲイン設定Ｘ、Ｙ及び上記位相遅れ値ＸＤ、ＹＤに基づき、位相遅れ値が−９０°となるゲイン設定値ｘを、以下の式（２）を用いて直線近似により求める（Ｓ９０４）。尚、式（２）における“ｘｒｅｆ”は、目標の位相遅れ値、即ち、−９０°である。
ｘ＝（Ｙ−Ｘ）・（ｘｒｅｆ−ＸＤ）／（ＹＤ−ＸＤ）＋Ｘ （２）
【００４７】
そして、制御ゲイン調整装置４は、Ｓ９０４において求めた制御ゲイン設定値ｘを用いて、再度簡易波形で応答測定を行う（Ｓ９０５）。Ｓ７０５の処理を実行した後、制御ゲイン調整装置４は、その結果をチェックして（Ｓ９０６）、制御ゲインｘにおける位相遅れ値ｘＤを求め、位相遅れ値ｘＤが−９０°の位相遅れを満たしていなければ（Ｓ９０７／ＮＯ）、今回の制御ゲインｘ及び位相遅れ値ｘＤを夫々Ｙ、ＹＲに置き換えて、再度制御ゲインを変更して測定を実施する（Ｓ９０４．Ｓ９０５）。他方、Ｓ９０６のチェックの結果、位相遅れ値ｘＤが−９０°の位相遅れを満たしていれば（Ｓ９０７／ＹＥＳ）、処理を終了する。
【００４８】
圧延機が操業停止している状態では、上記で述べた周波数応答測定および簡易入力波形による応答調整が可能であるが、圧延機が操業状態の場合、図６や図８に示すような測定用入力波形を油圧圧下制御装置に対して与える事は、板厚精度の悪化や操業の外乱を招くため不可である。
【００４９】
図１０は、調整方法２による調整を実行するタイミングの一例を示すフローチャートであり、図４において説明したロール交換及びロールギャップの調整処理において実行する場合を示している。図１０に示すように、Ｓ１００１〜Ｓ１００７までは、図４のＳ４０１〜Ｓ４０７と同様に処理が実行される。ロールギャップ零調処理を実行した後、上述した調整方法２による調整が実行される（Ｓ１００８）。その後、図４のＳ４０８と同様にロールを開放してロール空転を停止させる（Ｓ１００９）ことにより、零調処理が完了する。ロール組替の後、ロールギャップ零調の完了後は、圧延機に荷重がかかった状態であり、圧下位置の基準値を決める条件が整った状態であるため、ロール組替の実施毎に一定の条件下での測定が可能となる。このため、このタイミングで調整方法２による調整を行うことにより、装置の効率的な運用が可能となる。
【００５０】
尚、調整方法２の調整を実行するためには、少なくとも、図８に示すような波形を生成するための周波数、即ち、目標周波数の情報が必要である。この情報は、オペレータによって信号発生装置４０１内に設けられている記憶媒体に予め記憶されており、信号発生装置４０１は、その情報に基づいて図８に示すような波形を生成して出力する。
【００５１】
次に、調整方法３について、図１１を参照して説明する。調整方法３は圧延操業中の測定方法となる。圧延機が操業中である場合は、板厚制御等の圧延機制御装置３からの出力波形が、油圧圧下制御装置の入力波形となることから、入力波形と出力波形の関係から制御ゲインの大小を判定して油圧圧下制御装置のゲイン調整を実施する。即ち、調整方法３においては、制御ゲイン調整装置４が、圧延機の操業状態において、圧延機制御装置３が出力する位置指令と、位置検出器１３が検知した位置実績値との比較に基づいて制御ゲインを調整する。
【００５２】
圧延操業中は、圧延機制御装置３から圧下位置指令値１５が出力され、油圧圧下制御装置への入力波形となる。図１０の指令は圧延機制御装置３が出力する位置指令値であり、実績は位置検出器１３による実際の圧下位置実績値である。
【００５３】
図１１の上図は、制御ゲイン過小の状態である。この場合、指令に対して実績が追従せず、指令と実績に偏差が残っている。図１１の下図は、制御ゲイン過大の状態である。この場合は、油圧調整装置１２の操作量が大きすぎるため油圧の変化量が大きく圧下位置実績がオーバーシュートして、それをまた制御しに行くため、指令よりも実績が高周波数成分をもつハンチング状態となる。
【００５４】
図１２は、調整方法３における処理を示す図であり、指令と実績の関係を監視する事により制御ゲインの過大、過小を判定する処理を示す。図１２に示すように、まず、制御ゲイン調整装置４は、入力波形と出力波形のパターンマッチングを行い（Ｓ１２０１）、マッチングが良好であれば（Ｓ１２０２／ＹＥＳ）、制御ゲインは良好であるとして調整は行わず継続的に監視を行う。パターンマッチングの方法としては、入力波形と出力波形の相関係数をとり、相関係数が予め設定した閾値より小さければマッチング良好と判断し、閾値を超えた場合は調整必要と判断する事が考えられる。
【００５５】
他方、Ｓ１２０２の処理により、マッチングが良好ではなく、調整が必要と判断された場合は（Ｓ１２０２／ＮＯ）、入力波形と出力波形のＦＦＴ測定を行い（Ｓ１２０３）、入力波形より出力波形が高周波成分である場合は（Ｓ１２０４／ＹＥＳ）、ハンチング状態と判断して制御ゲインを下げる処理を実施する（Ｓ１２０５）。
【００５６】
逆に入力波形よりも出力波形が低周波成分である場合は（Ｓ１２０４／ＮＯ）、ゲイン過小と判断して制御ゲインを上げる処理を実施する（Ｓ１２０６）。これを圧延操業中実施する事で、油圧圧下制御装置の制御ゲインを常に最適の状態とすることが可能となる。
【００５７】
本実施例の動作を、図１を用いて説明する。圧延機状態判別装置５は、圧延機制御装置３からの、圧延状態、ロール組替状態、操業停止状態の情報を基に、圧延機の状態を判別する。調整方法選択装置６は、上記圧延機状態判別装置５による判別結果に基づき、圧延状態であれば調整方法３、ロール組替状態であれば調整方法２、操業停止状態であれば調整方法１を選択する。調整方法選択装置６は、圧延機状態判別装置５による判別結果と、それに応じて選択すべき調整方法との対応を示すテーブル（以降、調整方法選択テーブルとする）を内部の記憶媒体に記憶しており、圧延機状態判別装置５による判別結果に対応する調整方法を上記テーブルに基づいて選択する。
【００５８】
制御ゲイン調整装置４は、調整方法選択装置６によって選択された調整方法に応じた応答調整を実施する。図５に示すように、調整方法選択装置６からの調整方法１〜３の選択情報に基づき、調整法設定装置４０４が信号発生装置４０１に入力信号を発生させると共に、信号解析装置４０２に対して、入力信号と出力信号を取込むタイミング及び信号の解析方法を設定する。
【００５９】
信号解析装置４０２では、測定方法1〜３のそれぞれに応じて、ＦＦＴやパターンマッチング等の信号処理を実施して制御ゲインの適否を判定し、制御ゲインをどのように変化するかを制御ゲイン変更装置４０３に出力する。制御ゲイン変更装置４０３は、信号解析装置４０２から入力される信号に基づき、油圧圧下制御装置の制御ゲイン１４を変更する。このような処理により、圧延機状態に応じて、最適な調整方法を選択して油圧圧下制御装置の調整を実施する事ができ、常に最適な状態で油圧圧下制御装置を使用することが可能となる。
【００６０】
ここで、油圧圧下制御装置２、圧延機制御装置３、制御ゲイン調整装置４、圧延機状態判別装置５及び調整方法選択装置６（以降、総じて制御装置とする）を構成するハードウェアについて、図１３を参照して説明する。図１３は、本実施形態に係る制御装置のハードウェア構成を示すブロック図である。図１３に示すように、本実施形態に係る制御装置は、一般的なサーバやＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等の情報処理端末と同様の構成を有する。
【００６１】
即ち、本実施形態に係る制御装置は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）２０１、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）２０２、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）２０３、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）２０４及びＩ／Ｆ２０５がバス２０８を介して接続されている。また、Ｉ／Ｆ２０５にはＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）２０６及び操作部２０７が接続されている。
【００６２】
ＣＰＵ２０１は演算手段であり、制御装置全体の動作を制御する。ＲＡＭ２０２は、情報の高速な読み書きが可能な揮発性の記憶媒体であり、ＣＰＵ２０１が情報を処理する際の作業領域として用いられる。ＲＯＭ２０３は、読み出し専用の不揮発性記憶媒体であり、ファームウェア等のプログラムが格納されている。
【００６３】
ＨＤＤ２０４は、情報の読み書きが可能な不揮発性の記憶媒体であり、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）や各種の制御プログラム、アプリケーション・プログラム等が格納されている。Ｉ／Ｆ２０５は、バス２０８と各種のハードウェアやネットワーク等を接続し制御する。ＬＣＤ２０６は、ユーザが制御装置の状態を確認するための視覚的ユーザインタフェースである。操作部２０７は、キーボードやマウス等、ユーザが制御装置に情報を入力するためのユーザインタフェースである。
【００６４】
このようなハードウェア構成において、ＲＯＭ２０３やＨＤＤ２０４若しくは図示しない光学ディスク等の記録媒体に格納されたプログラムがＲＡＭ２０３に読み出され、ＣＰＵ２０１の制御に従って動作することにより、ソフトウェア制御部が構成される。このようにして構成されたソフトウェア制御部と、ハードウェアとの組み合わせによって、本実施形態に係る制御装置の機能が実現される。
【００６５】
尚、図１に示す各制御装置は、夫々が図１３に示す構成を有する単体の装置として構成されても良いし、図１３に示す構成一組の情報処理装置において、図１に示す各制御装置の複数の機能を実現することも可能である。
【００６６】
また、図１においては、油圧調整装置１２を制御する装置を、狭義の油圧圧下制御装置２として説明したが、油圧圧下制御装置２が油圧調整装置１２を制御するためには、上述したように、圧延機制御装置３、制御ゲイン調整装置４、圧延機状態判別装置５及び調整方法選択装置６が連動して機能している。即ち、これらの装置全体として、広義の油圧圧下制御装置が構成される。この場合、制御ゲイン調整装置４が、実測値取得部、制御ゲイン調整部及び動作状態判断結果取得部として機能する。また、油圧圧下制御装置２が、油圧制御部として機能する。
【００６７】
以上説明したように、本実施形態に係る油圧圧下制御装置２の制御ゲインを調整する制御ゲイン調整装置４によれば、圧延機制御装置３が把握している圧延機の状態に応じて調整方法選択装置６が制御ゲインの調整方法を選択し、その選択結果に従って制御ゲイン調整装置４が制御ゲインの調整を実行する。特に、ロールを組替えの場合のように、予め定められた所定の状態において、制御ゲイン調整装置４は、目標周波数のみからなる調整用波形を出力してその応答信号を解析する。これにより、目標周波数における応答特性を調整方法１の調整を実行するよりも迅速に解析して制御ゲインを設定することが可能となる。
【００６８】
尚、図１において、油圧圧下制御装置２、圧延機制御装置３、制御ゲイン調整装置４、圧延機状態判別装置５及び調整方法選択装置６を、別々のブロックの装置として説明しているが、上述したように、これらの装置が連動して圧延機を制御する。即ち、これらの装置が連動して圧延機の制御システムが構成される。
【００６９】
また、上記実施形態においては、調整方法２の調整を実行する際の条件として、ロール組替え状態であることを例として説明した。この他にも、調整方法２の調整を実行すべき条件が考えられ得る。例えば、ロールシフト位置変更、被圧延材の変更、圧延条件の変更、圧延機スタンド１のパスライン調整等である。
【００７０】
ロールシフト位置変更とは、ロールの回転軸方向にロールをずらす場合等である。この場合、作業ロール１０４にかかる荷重が変わるため、制御ゲインに対する制御応答も変わることになる。また、ロールを配置変更する際は、圧延動作は停止しているため、ロールの配置変更を行った場合は、調整方法２の調整を行う場合として適している。
【００７１】
被圧延材の変更とは、作業ロール１０４によって圧延される材料を変更する場合である。この場合も、材料が変更されることにより、作業ロール１０４にかかる荷重が変わることが考えられる。また、被圧延材を変更する際は、圧延動作は停止しているため、被圧延材を変更した場合も、調整方法２の調整を行う場合として適している。
【００７２】
圧延条件の変更とは、被圧延材を圧延する厚さ等、主として作業ロール１０４に加わる荷重が変化するような条件の変更を行う場合である。この場合も、被圧延材の板厚精度や表面品質を保つために圧延動作を停止するため、圧延条件を変更した場合も、調整方法２の調整を行う場合として適している。
【００７３】
圧延機スタンド１のパスライン調整とは、作業ロール１０４が被圧延材を圧延する位置を、左リール１０１及び右リール１０２の位置に合わせるために、圧延機スタンド１が作業ロール１を支持する位置を調整する場合である。この場合も、作業ロール１０４にかかる荷重が変わることが考えられる。また、圧延機スタンド１の調整は、圧延動作を停止して行うため、圧延機スタンド１を調整した場合も調整方法２の調整を行う場合として適している。
【００７４】
このように、調整方法２による調整は、圧延機の操業を完全に停止するわけではないが、圧延動作を一度停止した上で、圧延動作の実行条件を変更し、再度圧延を再開する場合に特に適している。即ち、調整方法選択装置６は、圧延機状態判別装置５によって判断された圧延機の状態が、圧延動作の実行条件を変更するために、圧延動作が一時的に停止された状態である場合に、調整方法２による調整方法を選択することが好ましい。
【００７５】
また、このように調整方法２の調整を実行する場合の条件を拡張する場合、調整方法選択装置６が記憶している調整方法選択テーブルに、ロールシフト位置変更、被圧延材の変更、圧延条件の変更、圧延機スタンド１のパスライン調整等の状態と調整方法２の対応関係を記憶させ、圧延機状態判別装置５が、ロールシフト位置変更、被圧延材の変更、圧延条件の変更、圧延機スタンド１のパスライン調整等の状態を判別することにより可能性である。
【００７６】
また、上記実施形態においては、図９に示すように、測定波形を入力して制御ゲインを調整する方法について述べたが、測定波形を入力して結果をチェックし、応答測定結果が許容範囲であれば調整を実施せずに処理を終了し、許容範囲を超えた場合は調整を実施するようにすることも可能である。このような処理により、不要な処理を省略し、調整動作をより迅速に終了することができる。
【００７７】
実施の形態２．
実施例１においては、図６の下段に示すように、周波数応答が単調減少である場合を前提として説明した。このため、調整方法２においては、目標周波数のみを入力波形とすれば充分であった。しかしながら、図６の下段に示すボード線図が、図１４に示すように単調減少でない場合がある。図１４の例の場合、測定周波数Ｃにおいて周波数特性が悪化している。このような場合、制御ゲインＥにより目標周波数における目標位相余裕を達成できても、測定周波数Ｄでは目標位相余裕を達成できていない。
【００７８】
この場合は、測定方法２で測定する単一周波数成分として、目標周波数と測定周波数Ｃを採用し、両方が目標位相余裕を達成するように制御ゲインの調整を行う。即ち、測定周波数Ｃと目標周波数夫々において、図９の処理を実行する。目標周波数及び測定周波数Ｃの２つの入力波形について調整方法２の調整行う場合、信号発生装置４０１内に設けられている記憶媒体に、２つの周波数の情報を記憶しておくことにより可能である。これにより、図１４に示すように、周波数応答が単調減少でない場合であっても、調整方法１のような時間のかかる調整を行うことなく、好適に制御ゲインの調整を行うことが可能である。詳細な装置の構成及び調整方法の処理については、実施の形態１と同様であり、詳細な説明は省略する。
【００７９】
尚、図１４では、測定周波数２点であるが、周波数応答測定結果に応じて３点以上の複数点の測定が必要である場合も有る。例えば、図１４のボード線図において、測定周波数Ｃと目標周波数との間の極大値は大きく立ち上がっていないが、この極大値の立ち上りと全体の周波数応答特性によっては、極大値が位相余裕の上限を超えてしまう場合もあり得る。このような場合を回避するため、図１４に示す測定周波数Ｃ、即ちグラフが極小値となる周波数に加えて、グラフが極大値となる周波数をも、測定対象とすることが好ましい。
【００８０】
単一周波数における測定が必要な測定周波数の決定においては、調整方法１による周波数応答の測定結果から測定周波数を人間が判断して入力しても良いし、また周波数応答の測定結果の変曲点から自動で設定しても良い。いずれの場合においても、決定された測定周波数は、上述したように、制御ゲイン調整装置４の信号発生装置４０１に記憶される。
【００８１】
実施の形態３．
図１５に油圧シリンダー１１の詳細を示す。図１５に示すように、油圧シリンダー１１においては、背圧側と圧下側が押し合った状態でつりあっており、圧下する場合は、油圧圧下制御装置２が、圧下側の油圧を背圧側より大きくするよう油圧調整装置１２を操作し、開放する場合は、圧下側の油圧を背圧側の油圧より小さくするように油圧調整装置１２を操作する。そのため、背圧側にかかる圧力（圧延機の圧延荷重＋固定圧力）によって、圧下または開放するのに必要な圧下側の圧力が変化し、制御応答が変化する。
【００８２】
圧下側と開放側で制御応答が異なると、ＡＧＣ等の制御に悪影響を与えるため、制御応答を同じくするよう制御補正ゲインを設定する。例えば、圧延荷重が大きく、圧下側が動作しずらい場合は、圧下側の制御補正ゲインを大きくし、開放側の制御補正ゲインを小さくする。つまり、図１６のような圧下側補正ゲイン、開放側補正ゲインを設定する。
【００８３】
この補正ゲインも、外気温や油圧シリンダー位置によって変化するため、圧下側と開放側の応答を確認し、差が大きい場合は、制御補正ゲインを変更する必要が有る。圧下側と開放側の応答を測定する必要が有るため、ステップ入力を用いて確認することになる。ここで、調整方法２における単一周波数の測定波形を、図１７に示す波形に変更して測定を実施する事で、１回の測定で制御補正ゲインの調整も可能となる。即ち、図１７に示すように、最初にステップ状に立ち上がるように圧下指令を出し、その後単一周波数波形を出力して、最後にステップ状に立ち下がるように開放指令を出力する。図１７の例では、開放側の応答が遅い場合であり、開放側の出力波形の追従性が悪くなっている。
【００８４】
制御補正ゲインの調整においては、圧下側と開放側につき波形の立ち上がり時間を測定して差が大きい場合に、差が小さくなるように圧下側または開放側の制御補正ゲインを修正する。それにより、制御応答も変化するが、次の測定で、制御応答も確認できるので無駄な測定が不要となる。
【符号の説明】
【００８５】
１ 圧延機スタンド、
２ 油圧圧下制御装置、
３ 圧延機制御装置、
４ 制御ゲイン調整装置、
５ 圧延機状態判別装置、
６ 調整方法選択装置、
１１ 油圧シリンダー、
１２ 油圧調整装置、
１３ 位置検出器、
１４ 油圧発生装置、
１０１ 左リール、
１０２ 右リール、
１０３ 被圧延材、
１０４ 作業ロール、
１１０ 操作盤、
１１１ 入側板厚計、
１１２ 出側板厚計、
１１３ ミル速度制御装置、
１１４ 左リール制御装置、
１１５ 右リール制御装置、
１１６ ＦＦ ＡＧＣ、
１１７ ＦＢ ＡＧＣ、
１１８ 圧延機制御部、
１５０ 操業モード選択ＳＷ、
２０１ ＣＰＵ、
２０２ ＲＡＭ、
２０３ ＲＯＭ、
２０４ ＨＤＤ、
２０５ Ｉ／Ｆ、
２０６ ＬＣＤ、
２０７ 操作部、
２０８ バス、
４０１ 信号発生装置、
４０２ 信号解析装置、
４０３ 制御ゲイン変更装置、
４０４ 測定方法設定装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧圧下制御装置、油圧圧下制御装置の調整方法及び制御プログラムに関し、特に、圧延機の上下作業ロール間隔を制御する油圧圧下制御装置の自動調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧延機においては、被圧延材の製品品質に直結する板厚制御や操業の安定性に不可欠な張力制御等の自動制御が行われている。一般的な圧延機及び油圧圧下制御装置の全体構成を図１８に示す。図１８に示すように、圧延機の自動制御の操作端としては、圧延機の作業ロール速度や上下作業ロール間隔が用いられている。作業ロール速度は専用のロール速度制御装置により制御される。また、上下作業ロール間隔は専用の油圧圧下制御装置により制御される。
【０００３】
作業ロール間隔を制御する油圧圧下制御装置２は、油圧を調整することで油圧シリンダー１１の位置を調整しロールギャップを制御する。そのため、油圧圧下制御装置２は、位置制御ループにおいて、油圧シリンダーの位置を検出する位置検出器１３によって検出された位置実績値が、圧延機制御装置３から出力される位置指令値と一致するように、油圧シリンダー１１にかかる油圧を調整するための油圧調整装置１２を制御する。油圧圧下制御装置２における制御応答は、図１８の油圧圧下制御装置２において“Ｇ”で示す制御ゲインによって決定される。油圧圧下制御装置２の位置制御応答は、油圧シリンダー１１の油柱長さや、油圧の発生に用いる油の温度等の外部条件により変化する。
【０００４】
油圧圧下制御装置２が十分な位置制御応答を発揮できないと、圧延機で圧延する被圧延材の品質にとって重要な板厚精度が悪化する。また、油圧シリンダーに振動が発生することにより、被圧延材表面の品質が悪化することも起こり得る。
【０００５】
そのため、圧延機の試運転調整時には油圧圧下制御装置の調整を位置制御ループのステップ応答や周波数応答をとったりして十分に実施する（例えば、特許文献１参照）。この周波数応答による調整作業は、ＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）アナライザといった検出器を油圧圧下制御装置に接続する必要等が有るため容易に測定できない。そのため、従来は試運転調整時に調整した後、異常が発生した場合は、制御ゲインＧを下げることのみで対応していた。そのため、せっかく試運転調整時に調整した油圧圧下制御装置の応答が維持できないという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２８２６０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の調整方法では、油圧圧下制御装置２の周波数応答を測定して適当な応答となるように制御ゲインを決定していた。周波数応答は、周波数を低周波から高周波まで掃引した信号を油圧圧下制御装置に位置指令として入力し、実績と比較することにより測定する。そのため、１回の測定に時間を要するという問題がある。
【０００８】
上述したステップ状の波形を入力信号として用いる測定方法の場合、簡易的に測定が可能であるが、周波数応答により調整した結果を正常な状態とし、それとの比較により良否判断しているため必ずしも正確な調整とならない場合が多い。
【０００９】
このため、上記周波数応答による調整は、圧延機を定期的に修理するための保全日に行い、それ以外は、上記ステップ状の波形を入力信号として用いる調整を行うような運用も行われているが、周波数応答による調整を頻繁に実行すれば装置の稼働率が低下し、周波数応答による調整の頻度を下げれば装置の精度が低下するというトレードオフの問題は依然として残ったままである。
【００１０】
例えば、圧延機の作業ロールを交換する場合、ロールの径の変更により発生する油圧シリンダーの油高値の変化に対応するため、より詳細な測定及び調整が求められる。また、周囲温度の変化等による操作油の粘度変化等により発生する油圧圧下制御装置の応答変化にも対応する必要がある。このように、上述したステップ状の波形を入力信号として用いる調整よりも詳細な調整が望まれる場合があるが、それらの全てについて周波数応答による調整を行うことは、装置の稼働率の著しい低下を招く。
【００１１】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、装置の稼働率を大きく損なうことなく、好適な制御応答が得られるような調整を行うことが可能な油圧圧下制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の一態様は、圧延機の作業ロール間の間隔を調整する油圧シリンダーのピストンの位置を制御する油圧圧下制御装置であって、前記油圧シリンダーにおけるピストンの位置の実測値を取得する実測値取得部と、前記油圧シリンダーへの油流入量を制御する油圧制御部が、前記油圧シリンダーへの油流入量を制御する際の制御ゲインを前記ピストンの位置の指令値及び前記ピストンの位置の実測値に基づいて調整する制御ゲイン調整部と、前記圧延機の動作状態を判断した判断結果を取得する動作状態判断結果取得部とを含み、前記制御ゲイン調整部は、前記制御ゲインを調整するための調整方法として複数の調整方法を実行可能であり、前記制御ゲインの調整を実行する際、前記動作状態判断結果取得部によって取得された判断結果に基づいて調整方法を切り替えることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の他の態様は、圧延機の作業ロール間の間隔を調整する油圧シリンダーのピストンの位置を前記油圧シリンダーへの油流入量を調整することにより制御する油圧圧下制御装置の制御ゲインを、前記油圧シリンダーにおけるピストンの位置の実測値を取得し、前記ピストンの位置の指令値及び前記ピストンの位置の実測値に基づいて調整する油圧圧下制御装置の調整方法であって、前記圧延機の動作状態に応じて油圧シリンダーへの油流入量を調整する際の制御ゲインの調整方法を切り替えることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の更に他の態様は、圧延機の作業ロール間の間隔を調整する油圧シリンダーのピストンの位置を前記油圧シリンダーへの油流入量を調整することにより制御する油圧圧下制御装置の制御ゲインを、前記油圧シリンダーにおけるピストンの位置の実測値を取得し、前記ピストンの位置の指令値及び前記ピストンの位置の実測値に基づいて調整する油圧圧下制御装置の制御プログラムであって、前記圧延機の動作状態を判断するステップと、前記圧延機の動作状態に応じて油圧シリンダーへの油流入量を調整する際の制御ゲインの調整方法を切り替えて制御ゲインの調整を実行するステップとを情報処理装置に実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明を用いることにより、装置の稼働率を大きく損なうことなく、好適な制御応答が得られるような調整を行うことが可能な油圧圧下制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係る油圧圧下制御装置の自動調整全体を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係る圧延機の制御全体を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施形態に係る圧延機の操業動作例を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係るロール組替処理動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施形態に係る制御ゲイン調整装置の機能構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の実施形態に係る油圧圧下制御装置の周波数応答測定による調整方法を示す図である。
【図７】本発明の実施形態に係る周波数応答測定による油圧圧下制御装置の調整動作を示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施形態に係る簡易入力波形による応答測定方法における入力波形を示す図である。
【図９】本発明の実施形態に係る簡易入力波形による油圧圧下制御装置の調整動作を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の実施形態に係る簡易入力波形での応答調整実施タイミングを示すフローチャートである。
【図１１】本発明の実施形態に係る圧延操業中の油圧圧下制御装置の調整方法を示す図である。
【図１２】本発明の実施形態に係る入力波形と実績波形を用いた応答調整動作を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の実施形態に係る制御装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図１４】本発明の他の実施形態に係る複数の測定周波数点が必要となる場合を示す図である。
【図１５】本発明の他の実施形態に係る油圧シリンダーを模式的に示す図である。
【図１６】本発明の他の実施形態に係る開放側補正ゲインと圧下側補正ゲインとの関係を示す図である。
【図１７】本発明の他の実施形態に係る簡易入力波形による応答測定方法における入力波形を示す図である。
【図１８】従来技術に係る油圧圧下制御装置の自動調整全体を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
実施の形態１．
本実施例では、図１に示すような１台の圧延機スタンド１と左リール１０１および右リール１０２より構成されるシングルスタンド圧延機を例に、油圧圧下制御装置２の調整方法について説明する。
【００１８】
シングルスタンド圧延機は、１台の圧延機スタンドと、圧延機スタンドの左右に、コイル状に巻き取った被圧延材を払い出し、若しくは巻き取るための左リール１０１及び右リール１０２を含む。圧延方向を右行きとすると、被圧延材は左リール１０１より巻き出されて、圧延機スタンド１にて圧延された後、右リール１０２にて巻き取られる。
【００１９】
シングルスタンド圧延機の場合、リバース圧延が一般的に行われており、右リール１０２にて巻き取られた被圧延材は、左行きの圧延方向では右リール１０２より巻きだされて、圧延機スタンド１にて再度圧延加工されて左リール１０１に巻き取られる。この工程を被圧延材毎に予め決められた製品仕様を満足するまで実施することで製品となる被圧延材を生産する。
【００２０】
圧延機スタンド１は複数のロールより構成されるが、被圧延材１０３を上下から挟み込む上下の作業ロール１０４から被圧延材にかけられる圧延圧力と、左右リールを駆動する電動機により被圧延材にかけられる張力により、被圧延材がつぶされ、延ばされることで圧延加工は実施される。
【００２１】
圧延機の制御方法の概要を図２に示す。圧延機で生産される被圧延材製品にとって最も重要となるのが長手方向（圧延方向）の板厚精度である。図２に示すように、圧延機スタンド１の左右には入側板厚計１１１及び出側板厚計１１２が設けられている。入側板厚計１１１及び出側板厚計１１２の出力は、圧延機制御装置３内のＦＦ ＡＧＣ（Ｆｅｅｄ Ｆｏｒｗａｒｄ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｇａｕｇｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）１１６およびＦＢ ＡＧＣ（Ｆｅｅｄ Ｂａｃｋ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇａｕｇｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）１１７に夫々入力される。ＦＦ ＡＧＣ１１６及びＦＢ ＡＧＣ１１７は、入力された被圧延材の板厚に基づき、圧延機制御装置３内の圧延機制御部１１８が出力する位置指令値を修正する。このような制御により作業ロール間隔（ロールギャップ）が制御され、長手方向の板厚精度が保たれる。
【００２２】
圧延操業は、圧延機制御部１１８が、左リール制御装置１１４、右リール制御装置１１５およびミル速度制御装置１１３に対して、夫々左リール１０１、右リール１０２および圧延機スタンド１のロール速度を制御するための信号を出力することにより実施される。圧延機制御部１１８は、圧延機のオペレータが操作盤１１０を操作して入力した各種指令に従って圧延機１を動作させる。
【００２３】
図３に圧延機の操業動作例を示す。図３に示すように、本実施形態においては、圧延機制御装置３に設けられた操業モード選択ＳＷ１５０にて、圧延機の操業モードを選択する。本実施形態においては、操業モードとして、通常の「圧延」操業、圧延操業を停止する「操業停止」および「ロール組替」がある。「ロール組替」は、圧延操業により作業ロールや中間ロール、バックアップロール等が磨耗するため、定期的またはロール表面状態の悪化が著しい場合に各ロールを交換するモードである。
【００２４】
「ロール組替」が選択されると、圧延機制御部１１８は、圧延機を停止して圧下を開放する。その状態でオペレータは、ロール交換（必要に応じて、作業ロール、中間ロール、バックアップロールを交換する）を実施する。その後、「零調処理開始」ＳＷをオペレータが押す事で、圧延機制御部１１８が零調処理を実施する。各ロールは圧延により表面が磨耗すると、表面を研磨して再度使用するため、ロール径がまちまちとなる。そのため、ロール組替前後で、ロール径の組合せが異なる事になる。
【００２５】
油圧シリンダー１１の位置は、位置検出器１３で測定可能であるが、同じシリンダー位置でもロールギャップの大きさはロール径の組合せにより異なるため、ロール交換を実施する毎にロールギャップをある基準値にあわせる必要が有る。通常は、圧下を閉して、圧延荷重が例えば５０００ｋＮとなるシリンダー位置をロールギャップ＝０と定義し、零調処理を実施する。
【００２６】
図４を参照して、本実施形態に係る零調処理について説明する。零調処理においては（Ｓ４０１）、上下作業ロールが接触するまで圧下を締込む処理（Ｓ４０２、Ｓ４０３）、その後、ロールを空転（被圧延材が上下作業ロール間に無い状態で圧延機を低速で運転する）させ（Ｓ４０４）、圧延荷重が５０００ｋＮとなるまで再度圧下を締込む処理（Ｓ４０５、Ｓ４０６）、圧延荷重が５０００ｋＮとなった状態で、ロールギャップを０とする処理（ロールギャップ零調）（Ｓ４０７）が実行される。その後、ロールを開放してロール空転を停止させる（Ｓ４０８）ことにより、零調処理が終了する。
【００２７】
圧延操業を実施する「圧延」モード選択時、オペレータは、「徐動」、「加速」、「保持」、「停止」のＳＷを用いて、圧延機の圧延速度を操作して圧延操業を実施する。これらのＳＷは、操業モード選択ＳＷ１５０と同様に、圧延機制御装置３に設けられている。図３に示すように、「徐動」が選択されることにより、圧延機は徐動速度まで加速してその速度で運転する。次に、「加速」が選択されることにより、圧延速度は加速される。そして、「保持」が選択されることにより、その時点での圧延速度で運転が継続される。この状態において、圧延が実行される。その後、「徐動」が選択されることにより、圧延速度は徐動速度へ減速され、「停止」が選択されることにより圧延速度が０となって圧延機が停止可能な状態となる。
【００２８】
以上述べたように、圧延機制御装置３は、圧延機のオペレータからの指令を受けて、圧延機を動作させているため、現状圧延機がどのような状態にあるか（圧延中なのか、ロール組替中なのか等）を認識することが可能である。従って、本実施形態に係る圧延機の制御系統においては、圧延機の状態に応じて、油圧圧下制御装置の調整方法を変更することが可能となる。この、圧延機の状態に応じた油圧圧下制御装置２の調整方法の変更が、本実施形態に係る要旨の１つである。
【００２９】
油圧圧下制御装置の調整は、図５に示すような制御ゲイン調整装置４を用いて実施する。測定方法設定装置４０４は、圧延機の状態に応じて調整方法選択装置６から、どのような方法で測定するかの指示を受け、測定方法を選択する。そして、測定方法設定装置４０４は、決定した測定方法を信号発生装置４０１に通知する。これにより、信号発生装置４０１が、測定方法に応じた入力波形を発生させる。
【００３０】
また、測定方法設定装置４０４は、信号解析装置４０２に対して、入力信号と出力信号をどのような方法で解析するかを通知する。制御ゲイン変更装置４０３は、信号解析装置４０２での解析結果を基に、制御ゲインの調整を行って油圧圧下制御装置に通知する。
【００３１】
上述した調整方法選択装置６が選択する油圧圧下制御装置の調整方法として、本実施形態においては、周波数応答測定によるもの、簡易入力波形によるもの、圧延制御装置の出力波形によるものの３種類の方法がある。このうち、簡易入力波形によるものが、本実施形態に係る特徴的な構成である。以下、周波数応答測定によるものを「調整方法１」、簡易入力波形によるものを「調整方法２」、圧延制御装置出力波形によるものを「調整方法３」として説明する。
【００３２】
先ず、調整方法１について、図６を参照して説明する。図６上段の図は、調整方法１の調整を実行する際に、信号発生装置４０１が出力する波形である。また、図６下段の図は、上段の入力波形に対する応答波形、即ち、位置検出器１３による検出信号の波形のボード線図である。調整方法１においては、圧延機の機械装置ごとに設定される目標周波数における目標位相余裕より位相余裕が良くなるように制御ゲインを調整する。
【００３３】
たとえば、制御ゲインＡの場合の周波数応答のボード線図が、図６下段における点線で示される場合、“目標周波数”において“目標位相余裕”を満たしていない。この場合、油圧圧下制御装置２が制御ゲインを大きくして制御ゲインＢとすることで、実線のようなボード線図が得られたとすると、“目標周波数”において“目標位相余裕”を満たしているので、油圧圧下制御装置２は、制御ゲインＢを選択する。
【００３４】
尚、上記“目標周波数”とは、圧延機の運用において、油圧圧下制御装置２が油圧調整装置１２を制御する際の制御信号の変化頻度として考えられ得る最大の変化頻度に対応する周波数である。また、上記“目標位相余裕”とは、上述した制御信号の最大の変化頻度に対する実測値に求められる追従性を示す値であり、例えば、−９０°の位相遅れである。尚、“目標周波数”を最大の変化頻度に対応する周波数とする理由は、フィードバック制御において、一般的には、周波数が大きくなるほど追従性が悪くなるためである。
【００３５】
次に、調整方法１の調整を自動的に実施する場合の処理について、図７を参照して説明する。図７の例においては、位相遅れ−９０度における入力信号周波数を設定周波数となるように調整する場合を考える。図７に示すように、調整開始すると、まず、制御ゲイン調整装置４は、適当な制御ゲイン＝Ｘと制御ゲイン＝Ｙを用いて、周波数応答の測定を実施する（Ｓ７０１、Ｓ７０２）。
【００３６】
Ｓ７０１及びＳ７０２の処理を実行した後、制御ゲイン調整装置４は、測定結果をチェックし（Ｓ７０３）、制御ゲインＸ及び制御ゲインＹにおける−９０°位相遅れの周波数ＸＲ及びＹＲを取得する。そして、制御ゲイン調整装置４は、ゲイン設定Ｘ、Ｙおよび目標周波数ｘｒｅｆより、制御ゲインを以下の式（１）に従って、直線近似によりｘに変更する（Ｓ７０４）。そして、制御ゲイン調整装置４は、再度掃引波形を用いて周波数応答を測定する（Ｓ７０５）。
ｘ＝（Ｙ−Ｘ）・（ｘｒｅｆ−ＸＲ）／（ＹＲ−ＸＲ）＋Ｘ （１）
【００３７】
Ｓ７０５の処理を実行した後、制御ゲイン調整装置４は、その結果をチェックし（Ｓ７６）、設定周波数にならない場合は（Ｓ７０７／ＮＯ）、今回の制御ゲインｘと−９０度位相遅れの周波数ｘＲを夫々Ｙ、ＹＲに置き換えて、再度制御ゲインを変更して測定を実施する（Ｓ７０４、Ｓ７０５）。他方、Ｓ７０６のチェックの結果、設定周波数になっている場合は（Ｓ７０７／ＹＥＳ）、処理を終了する。
【００３８】
このように、本実施形態に係る調整方法１の調整において、制御ゲイン調整装置４が、制御ゲイン変更と周波数応答測定を繰り返す事により、−９０度位相遅れの周波数を目標周波数とすることができた制御ゲインｘを制御ゲイン設定値とする。目標周波数には許容範囲を設け、ある範囲内に−９０度位相遅れ周波数が入った場合は結果チェックＯＫとすることが好ましい。
【００３９】
周波数応答測定による調整を行う場合、図６上段に示すような掃引波形を入力する必要があるため、１回の測定に時間がかかるという問題が有る。掃引波形としては、例えば１Ｈｚから５０Ｈｚまでの周波数成分を入れる必要が有り、１回の掃引について大体３０秒程度の測定時間を要する。そのため、測定に時間がかかり圧延操業の合間にロール組替を実施している場合、早急に圧延操業を再開するために長時間の測定が不可能である場合は、調整方法１に係る調整方法は用いることができない。
【００４０】
次に、調整方法２について図８を参照して説明する。この測定方法２が、本実施形態の特徴的な処理である。短時間で周波数応答を確認し、制御ゲインを設定するためには、目標周波数における迅速な測定を行う必要が有る。そのため、調整方法２においては、信号発生装置４０１が、単一の周波数成分からなる波形を出力し、その応答信号に基づいて調整を実行する。
【００４１】
図８上段の図は、調整方法２の調整を実行する際に信号発生装置４０１が出力する波形の例として、２５Ｈｚの周波数成分を示す図である。また、図８下段の図は、調整方法２の原理を説明するために、実際よりも低い１０Ｈｚの周波数で、信号発生装置４０１の出力波形及びそれに対する位置検出器１３の実測値による出力波形を示した図である。
【００４２】
図８に示すように、調整方法２において信号発生装置４０１は、目標周波数のみからなる波形を、振幅０から設定最大振幅まで増大させ、定められた最大振幅値まで達した後、振幅０まで減衰させてから測定終了させる。この様な波形とするのは、設定最大振幅で目標周波数成分を入れると圧延機機械やロールに損傷を与える事が考えられためである。即ち、図８下段に示すような波形を用いることにより、圧延機機械やロールに損傷を与えることを回避することができる。
【００４３】
図８の下段に示すように、単一周波数成分であれば、入力波形と出力波形を比較する事により、振幅の大きさおよび位相遅れを容易に測定することができる。位相遅れの値については、サンプリング可能な最小分解能で入力波形と出力波形をずらして相関係数をとり、相関係数が最小となる時に、入力波形と出力波形とをずらしている値を用いる。その場合、周波数応答測定、即ち、調整方法１の実行結果による測定結果から目標周波数における位相ズレが予測できるため、予測ズレの前後で入力波形と出力波形をずらすことで探索範囲を狭める事が可能である。
【００４４】
図８上部に示すような波形を、測定用入力波形として用いる場合、約１秒間で１回の測定が可能となる。また、周波数応答測定時は、ＦＦＴ演算が必要なため多大な計算時間を要したが、簡易波形での測定の場合相関係数を取るだけであるので演算量を少なくでき、制御ゲイン調整装置４の計算能力でも迅速に処理可能となる利点がある。
【００４５】
次に、調整方法２の調整を自動的に実施する場合の処理について、図９を参照して説明する。図９に示すように、調整開始すると、まず、制御ゲイン調整装置４は、適当な制御ゲイン＝Ｘと制御ゲイン＝Ｙを用いて、周波数応答の測定を実施する（Ｓ９０１、Ｓ９０２）。
【００４６】
Ｓ９０１及びＳ９０２の処理を実行した後、制御ゲイン調整装置４は、測定結果をチェックし（Ｓ９０３）、制御ゲインＸ及び制御ゲインＹにおける位相遅れ値ＸＤ及びＹＤを取得する。そして、制御ゲイン調整装置４は、ゲイン設定Ｘ、Ｙ及び上記位相遅れ値ＸＤ、ＹＤに基づき、位相遅れ値が−９０°となるゲイン設定値ｘを、以下の式（２）を用いて直線近似により求める（Ｓ９０４）。尚、式（２）における“ｘｒｅｆ”は、目標の位相遅れ値、即ち、−９０°である。
ｘ＝（Ｙ−Ｘ）・（ｘｒｅｆ−ＸＤ）／（ＹＤ−ＸＤ）＋Ｘ （２）
【００４７】
そして、制御ゲイン調整装置４は、Ｓ９０４において求めた制御ゲイン設定値ｘを用いて、再度簡易波形で応答測定を行う（Ｓ９０５）。Ｓ７０５の処理を実行した後、制御ゲイン調整装置４は、その結果をチェックして（Ｓ９０６）、制御ゲインｘにおける位相遅れ値ｘＤを求め、位相遅れ値ｘＤが−９０°の位相遅れを満たしていなければ（Ｓ９０７／ＮＯ）、今回の制御ゲインｘ及び位相遅れ値ｘＤを夫々Ｙ、ＹＲに置き換えて、再度制御ゲインを変更して測定を実施する（Ｓ９０４．Ｓ９０５）。他方、Ｓ９０６のチェックの結果、位相遅れ値ｘＤが−９０°の位相遅れを満たしていれば（Ｓ９０７／ＹＥＳ）、処理を終了する。
【００４８】
圧延機が操業停止している状態では、上記で述べた周波数応答測定および簡易入力波形による応答調整が可能であるが、圧延機が操業状態の場合、図６や図８に示すような測定用入力波形を油圧圧下制御装置に対して与える事は、板厚精度の悪化や操業の外乱を招くため不可である。
【００４９】
図１０は、調整方法２による調整を実行するタイミングの一例を示すフローチャートであり、図４において説明したロール交換及びロールギャップの調整処理において実行する場合を示している。図１０に示すように、Ｓ１００１〜Ｓ１００７までは、図４のＳ４０１〜Ｓ４０７と同様に処理が実行される。ロールギャップ零調処理を実行した後、上述した調整方法２による調整が実行される（Ｓ１００８）。その後、図４のＳ４０８と同様にロールを開放してロール空転を停止させる（Ｓ１００９）ことにより、零調処理が完了する。ロール組替の後、ロールギャップ零調の完了後は、圧延機に荷重がかかった状態であり、圧下位置の基準値を決める条件が整った状態であるため、ロール組替の実施毎に一定の条件下での測定が可能となる。このため、このタイミングで調整方法２による調整を行うことにより、装置の効率的な運用が可能となる。
【００５０】
尚、調整方法２の調整を実行するためには、少なくとも、図８に示すような波形を生成するための周波数、即ち、目標周波数の情報が必要である。この情報は、オペレータによって信号発生装置４０１内に設けられている記憶媒体に予め記憶されており、信号発生装置４０１は、その情報に基づいて図８に示すような波形を生成して出力する。
【００５１】
次に、調整方法３について、図１１を参照して説明する。調整方法３は圧延操業中の測定方法となる。圧延機が操業中である場合は、板厚制御等の圧延機制御装置３からの出力波形が、油圧圧下制御装置の入力波形となることから、入力波形と出力波形の関係から制御ゲインの大小を判定して油圧圧下制御装置のゲイン調整を実施する。即ち、調整方法３においては、制御ゲイン調整装置４が、圧延機の操業状態において、圧延機制御装置３が出力する位置指令と、位置検出器１３が検知した位置実績値との比較に基づいて制御ゲインを調整する。
【００５２】
圧延操業中は、圧延機制御装置３から圧下位置指令値１５が出力され、油圧圧下制御装置への入力波形となる。図１０の指令は圧延機制御装置３が出力する位置指令値であり、実績は位置検出器１３による実際の圧下位置実績値である。
【００５３】
図１１の上図は、制御ゲイン過小の状態である。この場合、指令に対して実績が追従せず、指令と実績に偏差が残っている。図１１の下図は、制御ゲイン過大の状態である。この場合は、油圧調整装置１２の操作量が大きすぎるため油圧の変化量が大きく圧下位置実績がオーバーシュートして、それをまた制御しに行くため、指令よりも実績が高周波数成分をもつハンチング状態となる。
【００５４】
図１２は、調整方法３における処理を示す図であり、指令と実績の関係を監視する事により制御ゲインの過大、過小を判定する処理を示す。図１２に示すように、まず、制御ゲイン調整装置４は、入力波形と出力波形のパターンマッチングを行い（Ｓ１２０１）、マッチングが良好であれば（Ｓ１２０２／ＹＥＳ）、制御ゲインは良好であるとして調整は行わず継続的に監視を行う。パターンマッチングの方法としては、入力波形と出力波形の相関係数をとり、相関係数が予め設定した閾値より小さければマッチング良好と判断し、閾値を超えた場合は調整必要と判断する事が考えられる。
【００５５】
他方、Ｓ１２０２の処理により、マッチングが良好ではなく、調整が必要と判断された場合は（Ｓ１２０２／ＮＯ）、入力波形と出力波形のＦＦＴ測定を行い（Ｓ１２０３）、入力波形より出力波形が高周波成分である場合は（Ｓ１２０４／ＹＥＳ）、ハンチング状態と判断して制御ゲインを下げる処理を実施する（Ｓ１２０５）。
【００５６】
逆に入力波形よりも出力波形が低周波成分である場合は（Ｓ１２０４／ＮＯ）、ゲイン過小と判断して制御ゲインを上げる処理を実施する（Ｓ１２０６）。これを圧延操業中実施する事で、油圧圧下制御装置の制御ゲインを常に最適の状態とすることが可能となる。
【００５７】
本実施例の動作を、図１を用いて説明する。圧延機状態判別装置５は、圧延機制御装置３からの、圧延状態、ロール組替状態、操業停止状態の情報を基に、圧延機の状態を判別する。調整方法選択装置６は、上記圧延機状態判別装置５による判別結果に基づき、圧延状態であれば調整方法３、ロール組替状態であれば調整方法２、操業停止状態であれば調整方法１を選択する。調整方法選択装置６は、圧延機状態判別装置５による判別結果と、それに応じて選択すべき調整方法との対応を示すテーブル（以降、調整方法選択テーブルとする）を内部の記憶媒体に記憶しており、圧延機状態判別装置５による判別結果に対応する調整方法を上記テーブルに基づいて選択する。
【００５８】
制御ゲイン調整装置４は、調整方法選択装置６によって選択された調整方法に応じた応答調整を実施する。図５に示すように、調整方法選択装置６からの調整方法１〜３の選択情報に基づき、調整法設定装置４０４が信号発生装置４０１に入力信号を発生させると共に、信号解析装置４０２に対して、入力信号と出力信号を取込むタイミング及び信号の解析方法を設定する。
【００５９】
信号解析装置４０２では、測定方法1〜３のそれぞれに応じて、ＦＦＴやパターンマッチング等の信号処理を実施して制御ゲインの適否を判定し、制御ゲインをどのように変化するかを制御ゲイン変更装置４０３に出力する。制御ゲイン変更装置４０３は、信号解析装置４０２から入力される信号に基づき、油圧圧下制御装置の制御ゲイン１４を変更する。このような処理により、圧延機状態に応じて、最適な調整方法を選択して油圧圧下制御装置の調整を実施する事ができ、常に最適な状態で油圧圧下制御装置を使用することが可能となる。
【００６０】
ここで、油圧圧下制御装置２、圧延機制御装置３、制御ゲイン調整装置４、圧延機状態判別装置５及び調整方法選択装置６（以降、総じて制御装置とする）を構成するハードウェアについて、図１３を参照して説明する。図１３は、本実施形態に係る制御装置のハードウェア構成を示すブロック図である。図１３に示すように、本実施形態に係る制御装置は、一般的なサーバやＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等の情報処理端末と同様の構成を有する。
【００６１】
即ち、本実施形態に係る制御装置は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）２０１、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）２０２、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）２０３、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）２０４及びＩ／Ｆ２０５がバス２０８を介して接続されている。また、Ｉ／Ｆ２０５にはＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）２０６及び操作部２０７が接続されている。
【００６２】
ＣＰＵ２０１は演算手段であり、制御装置全体の動作を制御する。ＲＡＭ２０２は、情報の高速な読み書きが可能な揮発性の記憶媒体であり、ＣＰＵ２０１が情報を処理する際の作業領域として用いられる。ＲＯＭ２０３は、読み出し専用の不揮発性記憶媒体であり、ファームウェア等のプログラムが格納されている。
【００６３】
ＨＤＤ２０４は、情報の読み書きが可能な不揮発性の記憶媒体であり、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）や各種の制御プログラム、アプリケーション・プログラム等が格納されている。Ｉ／Ｆ２０５は、バス２０８と各種のハードウェアやネットワーク等を接続し制御する。ＬＣＤ２０６は、ユーザが制御装置の状態を確認するための視覚的ユーザインタフェースである。操作部２０７は、キーボードやマウス等、ユーザが制御装置に情報を入力するためのユーザインタフェースである。
【００６４】
このようなハードウェア構成において、ＲＯＭ２０３やＨＤＤ２０４若しくは図示しない光学ディスク等の記録媒体に格納されたプログラムがＲＡＭ２０３に読み出され、ＣＰＵ２０１の制御に従って動作することにより、ソフトウェア制御部が構成される。このようにして構成されたソフトウェア制御部と、ハードウェアとの組み合わせによって、本実施形態に係る制御装置の機能が実現される。
【００６５】
尚、図１に示す各制御装置は、夫々が図１３に示す構成を有する単体の装置として構成されても良いし、図１３に示す構成一組の情報処理装置において、図１に示す各制御装置の複数の機能を実現することも可能である。
【００６６】
また、図１においては、油圧調整装置１２を制御する装置を、狭義の油圧圧下制御装置２として説明したが、油圧圧下制御装置２が油圧調整装置１２を制御するためには、上述したように、圧延機制御装置３、制御ゲイン調整装置４、圧延機状態判別装置５及び調整方法選択装置６が連動して機能している。即ち、これらの装置全体として、広義の油圧圧下制御装置が構成される。この場合、制御ゲイン調整装置４が、実測値取得部、制御ゲイン調整部及び動作状態判断結果取得部として機能する。また、油圧圧下制御装置２が、油圧制御部として機能する。
【００６７】
以上説明したように、本実施形態に係る油圧圧下制御装置２の制御ゲインを調整する制御ゲイン調整装置４によれば、圧延機制御装置３が把握している圧延機の状態に応じて調整方法選択装置６が制御ゲインの調整方法を選択し、その選択結果に従って制御ゲイン調整装置４が制御ゲインの調整を実行する。特に、ロールを組替えの場合のように、予め定められた所定の状態において、制御ゲイン調整装置４は、目標周波数のみからなる調整用波形を出力してその応答信号を解析する。これにより、目標周波数における応答特性を調整方法１の調整を実行するよりも迅速に解析して制御ゲインを設定することが可能となる。
【００６８】
尚、図１において、油圧圧下制御装置２、圧延機制御装置３、制御ゲイン調整装置４、圧延機状態判別装置５及び調整方法選択装置６を、別々のブロックの装置として説明しているが、上述したように、これらの装置が連動して圧延機を制御する。即ち、これらの装置が連動して圧延機の制御システムが構成される。
【００６９】
また、上記実施形態においては、調整方法２の調整を実行する際の条件として、ロール組替え状態であることを例として説明した。この他にも、調整方法２の調整を実行すべき条件が考えられ得る。例えば、ロールシフト位置変更、被圧延材の変更、圧延条件の変更、圧延機スタンド１のパスライン調整等である。
【００７０】
ロールシフト位置変更とは、ロールの回転軸方向にロールをずらす場合等である。この場合、作業ロール１０４にかかる荷重が変わるため、制御ゲインに対する制御応答も変わることになる。また、ロールを配置変更する際は、圧延動作は停止しているため、ロールの配置変更を行った場合は、調整方法２の調整を行う場合として適している。
【００７１】
被圧延材の変更とは、作業ロール１０４によって圧延される材料を変更する場合である。この場合も、材料が変更されることにより、作業ロール１０４にかかる荷重が変わることが考えられる。また、被圧延材を変更する際は、圧延動作は停止しているため、被圧延材を変更した場合も、調整方法２の調整を行う場合として適している。
【００７２】
圧延条件の変更とは、被圧延材を圧延する厚さ等、主として作業ロール１０４に加わる荷重が変化するような条件の変更を行う場合である。この場合も、被圧延材の板厚精度や表面品質を保つために圧延動作を停止するため、圧延条件を変更した場合も、調整方法２の調整を行う場合として適している。
【００７３】
圧延機スタンド１のパスライン調整とは、作業ロール１０４が被圧延材を圧延する位置を、左リール１０１及び右リール１０２の位置に合わせるために、圧延機スタンド１が作業ロール１を支持する位置を調整する場合である。この場合も、作業ロール１０４にかかる荷重が変わることが考えられる。また、圧延機スタンド１の調整は、圧延動作を停止して行うため、圧延機スタンド１を調整した場合も調整方法２の調整を行う場合として適している。
【００７４】
このように、調整方法２による調整は、圧延機の操業を完全に停止するわけではないが、圧延動作を一度停止した上で、圧延動作の実行条件を変更し、再度圧延を再開する場合に特に適している。即ち、調整方法選択装置６は、圧延機状態判別装置５によって判断された圧延機の状態が、圧延動作の実行条件を変更するために、圧延動作が一時的に停止された状態である場合に、調整方法２による調整方法を選択することが好ましい。
【００７５】
また、このように調整方法２の調整を実行する場合の条件を拡張する場合、調整方法選択装置６が記憶している調整方法選択テーブルに、ロールシフト位置変更、被圧延材の変更、圧延条件の変更、圧延機スタンド１のパスライン調整等の状態と調整方法２の対応関係を記憶させ、圧延機状態判別装置５が、ロールシフト位置変更、被圧延材の変更、圧延条件の変更、圧延機スタンド１のパスライン調整等の状態を判別することにより可能性である。
【００７６】
また、上記実施形態においては、図９に示すように、測定波形を入力して制御ゲインを調整する方法について述べたが、測定波形を入力して結果をチェックし、応答測定結果が許容範囲であれば調整を実施せずに処理を終了し、許容範囲を超えた場合は調整を実施するようにすることも可能である。このような処理により、不要な処理を省略し、調整動作をより迅速に終了することができる。
【００７７】
実施の形態２．
実施例１においては、図６の下段に示すように、周波数応答が単調減少である場合を前提として説明した。このため、調整方法２においては、目標周波数のみを入力波形とすれば充分であった。しかしながら、図６の下段に示すボード線図が、図１４に示すように単調減少でない場合がある。図１４の例の場合、測定周波数Ｃにおいて周波数特性が悪化している。このような場合、制御ゲインＥにより目標周波数における目標位相余裕を達成できても、測定周波数Ｄでは目標位相余裕を達成できていない。
【００７８】
この場合は、測定方法２で測定する単一周波数成分として、目標周波数と測定周波数Ｃを採用し、両方が目標位相余裕を達成するように制御ゲインの調整を行う。即ち、測定周波数Ｃと目標周波数夫々において、図９の処理を実行する。目標周波数及び測定周波数Ｃの２つの入力波形について調整方法２の調整行う場合、信号発生装置４０１内に設けられている記憶媒体に、２つの周波数の情報を記憶しておくことにより可能である。これにより、図１４に示すように、周波数応答が単調減少でない場合であっても、調整方法１のような時間のかかる調整を行うことなく、好適に制御ゲインの調整を行うことが可能である。詳細な装置の構成及び調整方法の処理については、実施の形態１と同様であり、詳細な説明は省略する。
【００７９】
尚、図１４では、測定周波数２点であるが、周波数応答測定結果に応じて３点以上の複数点の測定が必要である場合も有る。例えば、図１４のボード線図において、測定周波数Ｃと目標周波数との間の極大値は大きく立ち上がっていないが、この極大値の立ち上りと全体の周波数応答特性によっては、極大値が位相余裕の上限を超えてしまう場合もあり得る。このような場合を回避するため、図１４に示す測定周波数Ｃ、即ちグラフが極小値となる周波数に加えて、グラフが極大値となる周波数をも、測定対象とすることが好ましい。
【００８０】
単一周波数における測定が必要な測定周波数の決定においては、調整方法１による周波数応答の測定結果から測定周波数を人間が判断して入力しても良いし、また周波数応答の測定結果の変曲点から自動で設定しても良い。いずれの場合においても、決定された測定周波数は、上述したように、制御ゲイン調整装置４の信号発生装置４０１に記憶される。
【００８１】
実施の形態３．
図１５に油圧シリンダー１１の詳細を示す。図１５に示すように、油圧シリンダー１１においては、背圧側と圧下側が押し合った状態でつりあっており、圧下する場合は、油圧圧下制御装置２が、圧下側の油圧を背圧側より大きくするよう油圧調整装置１２を操作し、開放する場合は、圧下側の油圧を背圧側の油圧より小さくするように油圧調整装置１２を操作する。そのため、背圧側にかかる圧力（圧延機の圧延荷重＋固定圧力）によって、圧下または開放するのに必要な圧下側の圧力が変化し、制御応答が変化する。
【００８２】
圧下側と開放側で制御応答が異なると、ＡＧＣ等の制御に悪影響を与えるため、制御応答を同じくするよう制御補正ゲインを設定する。例えば、圧延荷重が大きく、圧下側が動作しずらい場合は、圧下側の制御補正ゲインを大きくし、開放側の制御補正ゲインを小さくする。つまり、図１６のような圧下側補正ゲイン、開放側補正ゲインを設定する。
【００８３】
この補正ゲインも、外気温や油圧シリンダー位置によって変化するため、圧下側と開放側の応答を確認し、差が大きい場合は、制御補正ゲインを変更する必要が有る。圧下側と開放側の応答を測定する必要が有るため、ステップ入力を用いて確認することになる。ここで、調整方法２における単一周波数の測定波形を、図１７に示す波形に変更して測定を実施する事で、１回の測定で制御補正ゲインの調整も可能となる。即ち、図１７に示すように、最初にステップ状に立ち上がるように圧下指令を出し、その後単一周波数波形を出力して、最後にステップ状に立ち下がるように開放指令を出力する。図１７の例では、開放側の応答が遅い場合であり、開放側の出力波形の追従性が悪くなっている。
【００８４】
制御補正ゲインの調整においては、圧下側と開放側につき波形の立ち上がり時間を測定して差が大きい場合に、差が小さくなるように圧下側または開放側の制御補正ゲインを修正する。それにより、制御応答も変化するが、次の測定で、制御応答も確認できるので無駄な測定が不要となる。
【符号の説明】
【００８５】
１ 圧延機スタンド、
２ 油圧圧下制御装置、
３ 圧延機制御装置、
４ 制御ゲイン調整装置、
５ 圧延機状態判別装置、
６ 調整方法選択装置、
１１ 油圧シリンダー、
１２ 油圧調整装置、
１３ 位置検出器、
１４ 油圧発生装置、
１０１ 左リール、
１０２ 右リール、
１０３ 被圧延材、
１０４ 作業ロール、
１１０ 操作盤、
１１１ 入側板厚計、
１１２ 出側板厚計、
１１３ ミル速度制御装置、
１１４ 左リール制御装置、
１１５ 右リール制御装置、
１１６ ＦＦ ＡＧＣ、
１１７ ＦＢ ＡＧＣ、
１１８ 圧延機制御部、
１５０ 操業モード選択ＳＷ、
２０１ ＣＰＵ、
２０２ ＲＡＭ、
２０３ ＲＯＭ、
２０４ ＨＤＤ、
２０５ Ｉ／Ｆ、
２０６ ＬＣＤ、
２０７ 操作部、
２０８ バス、
４０１ 信号発生装置、
４０２ 信号解析装置、
４０３ 制御ゲイン変更装置、
４０４ 測定方法設定装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧延機の作業ロール間の間隔を調整する油圧シリンダーのピストンの位置を制御する油圧圧下制御装置であって、
前記油圧シリンダーにおけるピストンの位置の実測値を取得する実測値取得部と、
前記油圧シリンダーへの油流入量を制御する油圧制御部が前記油圧シリンダーへの油流入量を制御する際の制御ゲインを前記ピストンの位置の指令値及び前記ピストンの位置の実測値に基づいて調整する制御ゲイン調整部と、
前記圧延機の動作状態を判断した判断結果を取得する動作状態判断結果取得部とを含み、
前記制御ゲイン調整部は、
前記制御ゲインを調整するための調整方法として複数の調整方法を実行可能であり、
前記制御ゲインの調整を実行する際、前記動作状態判断結果取得部によって取得された判断結果が、前記圧延機が予め定められた所定の状態であることを示している場合、記憶されている周波数で前記位置指令値が振動する調整用信号を前記油圧制御部に対して出力し、前記調整用信号及び前記調整用信号に対する前記実測値に基づいて前記制御ゲインを調整することを特徴とする油圧圧下制御装置。
【請求項２】
前記予め定められた所定の状態は、前記圧延機による圧延動作の実行条件を変更するために前記圧延機による圧延動作が一時的に停止された状態であることを特徴とする請求項１に記載の油圧圧下制御装置。
【請求項３】
前記予め定められた所定の状態は、前記作業ロールの交換のために前記圧延機による圧延動作が一時的に停止された状態であることを特徴とする請求項２に記載の油圧圧下制御装置。
【請求項４】
前記制御ゲイン調整部は、前記調整用信号として、前記記憶されている周波数で振幅ゼロから徐々に増大し、所定の振幅に達した後に徐々に減衰して振幅ゼロとなる信号を出力することを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載の油圧圧下制御装置。
【請求項５】
前記制御ゲイン調整部は、前記調整用信号として、立ち上がりの後、前記記憶されている周波数で振幅ゼロから徐々に増大し、所定御振幅に達した後に徐々に減衰して振幅ゼロとなり、その後前記立ち上がりを打ち消すように立ち下がる信号を出力することを特徴とする請求項４に記載の油圧圧下制御装置。
【請求項６】
前記制御ゲイン調整部は、異なる複数の周波数を記憶しており、周波数の異なる複数の調整用信号を用いて、前記制御ゲインの調整を複数回行うことを特徴とする請求項１乃至４いずれかに記載の油圧圧下制御装置。
【請求項７】
前記制御ゲイン調整部は、前記ピストンの位置の指令値に対する前記実測値の応答性を確保すべき最大の周波数を、前記異なる複数の周波数の一つとして記憶していることを特徴とする請求項６に記載の油圧圧下制御装置。
【請求項８】
前記制御ゲイン調整部は、前記ピストンの位置の指令値として所定の周波数範囲を掃引した信号に対する前記実測値の位相余裕において、前記位相余裕が前記所定の周波数範囲において極小となる周波数を、前記異なる複数の周波数の一つとして記憶していることを特徴とする請求項６または７に記載の油圧圧下制御装置。
【請求項９】
前記制御ゲイン調整部は、前記ピストンの位置の指令値として所定の周波数範囲を掃引した信号に対する前記実測値の位相余裕において、前記位相余裕が前記所定の周波数範囲において極大となる周波数を、前記異なる複数の周波数の一つとして記憶していることを特徴とする請求項６または７に記載の油圧圧下制御装置。
【請求項１０】
前記制御ゲイン調整部は、異なる複数の制御ゲインにおいて前記調整用信号を前記油圧制御部に対して出力し、前記異なる複数の制御ゲイン夫々における前記調整用信号及び前記調整用信号に対する前記実測値に基づき、前記調整用信号に対する前記実測値の位相遅れが所定の範囲内となるように前記制御ゲインを調整することを特徴とする請求項１乃至９いずれかに記載の油圧圧下制御装置。
【請求項１１】
前記制御ゲイン調整部は、前記調整用信号に対する前記実測値の位相遅れが所定の範囲内となるように前記制御ゲインを調整した後、調整後のゲインにおいて前記調整用信号を前記油圧制御部に対して出力し、前記調整用信号に対する前記実測値の位相遅れが所定の範囲内であるか否か確認することを特徴とする請求項１０に記載の油圧圧下制御装置。
【請求項１２】
圧延機の作業ロール間の間隔を調整する油圧シリンダーの油圧を前記油圧シリンダーへの油流入量を調整することにより制御する油圧圧下制御装置の制御ゲインを、前記油圧シリンダーにおけるピストンの位置の実測値を取得し、前記ピストンの位置の指令値及び前記ピストンの位置の実測値に基づいて調整する油圧圧下制御装置の調整方法であって、
前記圧延機の動作状態を判断し、
前記圧延機が予め定められた所定の状態であると判断した場合、記憶されている周波数で前記位置指令値が振動する調整用信号を前記油圧シリンダーへの油流入量を調整する油圧制御部に対して出力し、
前記調整用信号及び前記調整用信号に対する前記実測値に基づいて前記油圧シリンダーへの油流入量を調整する際の制御ゲインを調整することを特徴とする油圧圧下制御装置の調整方法。
【請求項１３】
圧延機の作業ロール間の間隔を調整する油圧シリンダーのピストンの位置を前記油圧シリンダーへの油流入量を調整することにより制御する油圧圧下制御装置の制御ゲインを、前記油圧シリンダーにおけるピストンの位置の実測値を取得し、前記ピストンの位置の指令値及び前記ピストンの位置の実測値に基づいて調整する油圧圧下制御装置の制御プログラムであって、
前記圧延機の動作状態を判断するステップと、
前記圧延機が予め定められた所定の状態であると判断した場合、記憶されている周波数で前記位置指令値が振動する調整用信号を前記油圧シリンダーへの油流入量を調整する油圧制御部に対して出力するステップと、
前記調整用信号及び前記調整用信号に対する前記実測値に基づいて前記油圧シリンダーへの油流入量を調整する際の制御ゲインを調整するステップとを情報処理装置に実行させることを特徴とする油圧圧下制御装置の制御プログラム。
【請求項１】
圧延機の作業ロール間の間隔を調整する油圧シリンダーのピストンの位置を制御する油圧圧下制御装置であって、
前記油圧シリンダーにおけるピストンの位置の実測値を取得する実測値取得部と、
前記油圧シリンダーへの油流入量を制御する油圧制御部が前記油圧シリンダーへの油流入量を制御する際の制御ゲインを前記ピストンの位置の指令値及び前記ピストンの位置の実測値に基づいて調整する制御ゲイン調整部と、
前記圧延機の動作状態を判断した判断結果を取得する動作状態判断結果取得部とを含み、
前記制御ゲイン調整部は、
前記制御ゲインを調整するための調整方法として複数の調整方法を実行可能であり、
前記制御ゲインの調整を実行する際、前記動作状態判断結果取得部によって取得された判断結果が、前記圧延機が予め定められた所定の状態であることを示している場合、記憶されている周波数で前記位置指令値が振動する調整用信号を前記油圧制御部に対して出力し、前記調整用信号及び前記調整用信号に対する前記実測値に基づいて前記制御ゲインを調整することを特徴とする油圧圧下制御装置。
【請求項２】
前記予め定められた所定の状態は、前記圧延機による圧延動作の実行条件を変更するために前記圧延機による圧延動作が一時的に停止された状態であることを特徴とする請求項１に記載の油圧圧下制御装置。
【請求項３】
前記予め定められた所定の状態は、前記作業ロールの交換のために前記圧延機による圧延動作が一時的に停止された状態であることを特徴とする請求項２に記載の油圧圧下制御装置。
【請求項４】
前記制御ゲイン調整部は、前記調整用信号として、前記記憶されている周波数で振幅ゼロから徐々に増大し、所定の振幅に達した後に徐々に減衰して振幅ゼロとなる信号を出力することを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載の油圧圧下制御装置。
【請求項５】
前記制御ゲイン調整部は、前記調整用信号として、立ち上がりの後、前記記憶されている周波数で振幅ゼロから徐々に増大し、所定御振幅に達した後に徐々に減衰して振幅ゼロとなり、その後前記立ち上がりを打ち消すように立ち下がる信号を出力することを特徴とする請求項４に記載の油圧圧下制御装置。
【請求項６】
前記制御ゲイン調整部は、異なる複数の周波数を記憶しており、周波数の異なる複数の調整用信号を用いて、前記制御ゲインの調整を複数回行うことを特徴とする請求項１乃至４いずれかに記載の油圧圧下制御装置。
【請求項７】
前記制御ゲイン調整部は、前記ピストンの位置の指令値に対する前記実測値の応答性を確保すべき最大の周波数を、前記異なる複数の周波数の一つとして記憶していることを特徴とする請求項６に記載の油圧圧下制御装置。
【請求項８】
前記制御ゲイン調整部は、前記ピストンの位置の指令値として所定の周波数範囲を掃引した信号に対する前記実測値の位相余裕において、前記位相余裕が前記所定の周波数範囲において極小となる周波数を、前記異なる複数の周波数の一つとして記憶していることを特徴とする請求項６または７に記載の油圧圧下制御装置。
【請求項９】
前記制御ゲイン調整部は、前記ピストンの位置の指令値として所定の周波数範囲を掃引した信号に対する前記実測値の位相余裕において、前記位相余裕が前記所定の周波数範囲において極大となる周波数を、前記異なる複数の周波数の一つとして記憶していることを特徴とする請求項６または７に記載の油圧圧下制御装置。
【請求項１０】
前記制御ゲイン調整部は、異なる複数の制御ゲインにおいて前記調整用信号を前記油圧制御部に対して出力し、前記異なる複数の制御ゲイン夫々における前記調整用信号及び前記調整用信号に対する前記実測値に基づき、前記調整用信号に対する前記実測値の位相遅れが所定の範囲内となるように前記制御ゲインを調整することを特徴とする請求項１乃至９いずれかに記載の油圧圧下制御装置。
【請求項１１】
前記制御ゲイン調整部は、前記調整用信号に対する前記実測値の位相遅れが所定の範囲内となるように前記制御ゲインを調整した後、調整後のゲインにおいて前記調整用信号を前記油圧制御部に対して出力し、前記調整用信号に対する前記実測値の位相遅れが所定の範囲内であるか否か確認することを特徴とする請求項１０に記載の油圧圧下制御装置。
【請求項１２】
圧延機の作業ロール間の間隔を調整する油圧シリンダーの油圧を前記油圧シリンダーへの油流入量を調整することにより制御する油圧圧下制御装置の制御ゲインを、前記油圧シリンダーにおけるピストンの位置の実測値を取得し、前記ピストンの位置の指令値及び前記ピストンの位置の実測値に基づいて調整する油圧圧下制御装置の調整方法であって、
前記圧延機の動作状態を判断し、
前記圧延機が予め定められた所定の状態であると判断した場合、記憶されている周波数で前記位置指令値が振動する調整用信号を前記油圧シリンダーへの油流入量を調整する油圧制御部に対して出力し、
前記調整用信号及び前記調整用信号に対する前記実測値に基づいて前記油圧シリンダーへの油流入量を調整する際の制御ゲインを調整することを特徴とする油圧圧下制御装置の調整方法。
【請求項１３】
圧延機の作業ロール間の間隔を調整する油圧シリンダーのピストンの位置を前記油圧シリンダーへの油流入量を調整することにより制御する油圧圧下制御装置の制御ゲインを、前記油圧シリンダーにおけるピストンの位置の実測値を取得し、前記ピストンの位置の指令値及び前記ピストンの位置の実測値に基づいて調整する油圧圧下制御装置の制御プログラムであって、
前記圧延機の動作状態を判断するステップと、
前記圧延機が予め定められた所定の状態であると判断した場合、記憶されている周波数で前記位置指令値が振動する調整用信号を前記油圧シリンダーへの油流入量を調整する油圧制御部に対して出力するステップと、
前記調整用信号及び前記調整用信号に対する前記実測値に基づいて前記油圧シリンダーへの油流入量を調整する際の制御ゲインを調整するステップとを情報処理装置に実行させることを特徴とする油圧圧下制御装置の制御プログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２０１１−１８３４２８（Ｐ２０１１−１８３４２８Ａ）
【公開日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５０８２４（Ｐ２０１０−５０８２４）
【出願日】平成２２年３月８日（２０１０．３．８）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月８日（２０１０．３．８）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
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