特許 6296168 プラントの制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6296168

(24)【登録日】2018年3月2日

(45)【発行日】2018年3月20日

(54)【発明の名称】プラントの制御装置

(51)【国際特許分類】

   B21B 37/66 20060101AFI20180312BHJP

   G05B 13/02 20060101ALI20180312BHJP

   B21B 37/18 20060101ALN20180312BHJP

【ＦＩ】

   B21B37/66

   G05B13/02 C

   !B21B37/18 A

【請求項の数】2

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2016-558471(P2016-558471)

(86)(22)【出願日】2014年11月11日

(86)【国際出願番号】JP2014079809

(87)【国際公開番号】WO2016075752

(87)【国際公開日】20160519

【審査請求日】2016年11月24日

(73)【特許権者】

【識別番号】501137636

【氏名又は名称】東芝三菱電機産業システム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100082175

【弁理士】

【氏名又は名称】高田 守

(74)【代理人】

【識別番号】100106150

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 英樹

(72)【発明者】

【氏名】今成 宏幸

(72)【発明者】

【氏名】堀川 徳二郎

(72)【発明者】

【氏名】大村 和暉

(72)【発明者】

【氏名】金子 修

(72)【発明者】

【氏名】山本 茂

【審査官】 祢屋 健太郎

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０５−０３８１７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３５８１２５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０５Ｂ １３／００，１３／０２、１３／０４

Ｂ２１Ｂ ３７／００−３７／７８

Ｊａｐｉｏ−ＧＰＧ／ＦＸ

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

周期的な外乱が加わるプラントの制御量に対する目標値が与えられ、センサで測定される制御量を前記目標値とするための操作端の操作量の変更結果が前記センサで測定されるまでにむだ時間が生じる場合に、前記外乱の１周期分の時間から当該むだ時間を差し引いた時間だけ前記操作端への前記操作量の入力を遅らせるむだ時間対応繰返し制御器、
を備え、
前記むだ時間対応繰返し制御器は、
信号が入力された際に前記外乱の１周期分の時間だけ遅らせて当該信号を前記操作端へ出力する繰返し対応部と、
前記操作端への操作量に対応した信号が入力された際に前記外乱の１周期分の時間から当該むだ時間を差し引いた時間だけ遅らせて当該信号を前記繰返し対応部へ出力するむだ時間対応部と、
制御の開始から前記むだ時間対応部が前記外乱の１周期分の時間から当該むだ時間を差し引いた時間だけ遅らせて信号を出力するまでの間に前記操作端への操作量に対応した信号を前記操作端へ出力するゲインと、
を備えたプラントの制御装置。

【請求項2】

前記むだ時間対応繰返し制御器を介して前記操作端への操作量の入力を行うか否かを選択し得るように設けられた切り替えスイッチ、
を備えた請求項１に記載のプラントの制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、プラントの制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、熱間圧延ラインにおけるロール制御方法を開示する。熱間圧延ラインにおいて、上下のピンチロールは、巻き取り機の前に設けられる。上下のピンチロールは、圧延材を挟み込んで保持する。上下のピンチロールに偏芯がある場合、上下のピンチロールの間隙が変動する。当該変動により、圧延機とピンチロールの間において、圧延材の張力が変動する。ピンチロールと巻き取り機の間において、圧延材の張力が変動する。当該ロール制御方法によれば、ピンチロールの偏芯による周期的な影響が抑制される。具体的には、上下のピンチロールの間隙が目標値に保持される。その結果、圧延材の張力の変動が抑制される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】日本特開２０１２−１５２８０８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１に記載のものは、操作端の操作量の変更結果がセンサで測定されるまでにむだ時間が生じる場合でも、当該むだ時間を想定しない。このため、周期的な外乱の影響を抑制することができない。

【0005】

この発明は、上述の課題を解決するためになされた。この発明の目的は、むだ時間を含むプラントの制御対象に周期的な外乱が加わる場合において、当該外乱の影響を抑制し、高い制御性能を得ることができるプラントの制御装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

この発明に係るプラントの制御装置は、周期的な外乱が加わるプラントの制御量に対する目標値が与えられ、センサで測定される制御量を前記目標値とするための操作端の操作量の変更結果が前記センサで測定されるまでにむだ時間が生じる場合に、前記外乱の１周期分の時間から当該むだ時間を差し引いた時間だけ前記操作端への前記操作量の入力を遅らせるむだ時間対応繰返し制御器、を備え、前記むだ時間対応繰返し制御器は、信号が入力された際に前記外乱の１周期分の時間だけ遅らせて当該信号を前記操作端へ出力する繰返し対応部と、前記操作端への操作量に対応した信号が入力された際に前記外乱の１周期分の時間から当該むだ時間を差し引いた時間だけ遅らせて当該信号を前記繰返し対応部へ出力するむだ時間対応部と、制御の開始から前記むだ時間対応部が前記外乱の１周期分の時間から当該むだ時間を差し引いた時間だけ遅らせて信号を出力するまでの間に前記操作端への操作量に対応した信号を前記操作端へ出力するゲインと、を備えた。

【発明の効果】

【0007】

この発明によれば、操作端への操作量の入力は、外乱の１周期分の時間からむだ時間を差し引いた時間だけ遅れる。このため、むだ時間を含むプラントの制御対象に周期的な外乱が加わる場合において、当該外乱の影響を抑制し、高い制御性能を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】この発明の実施の形態１におけるプラントの制御装置を利用した圧延機の構成図である。

【図2】この発明の実施の形態１におけるプラントの制御装置を説明するための制御ブロック図である。

【図3】この発明の実施の形態１におけるプラントの制御装置の概要を説明するための制御ブロック図を簡略化した図である。

【図4】この発明の実施の形態１におけるプラントの制御装置の全体構成を説明するための図である。

【図5】この発明の実施の形態１におけるプラントの制御装置を利用した制御ブロック図である。

【図6】この発明の実施の形態１におけるプラントの制御装置の要部の制御ブロック図である。

【図7】この発明の実施の形態１におけるプラントの制御装置の機能を説明するための図である。

【図8】この発明の実施の形態２におけるプラントの制御装置を説明するための制御ブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

この発明を実施するための形態について添付の図面に従って説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号が付される。当該部分の重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。

【0010】

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１におけるプラントの制御装置を利用した圧延機の構成図である。以下の説明は、圧延による板厚を制御する制御装置を対象に行われる。以下の説明による考えは、各種プラントにおいて、板厚以外の制御に対しても適用できる。例えば、当該考えは、板幅、板クラウン、平坦度等の制御に対しても適用できる。

【0011】

図１において、熱間薄板圧延の圧延スタンドは、４Ｈｉミルである。圧延スタンドは、ハウジング１を備える。上側ワークロール２ａと下側ワークロール２ｂとは、圧延ロールとしてハウジング１の内部に設けられる。上側ワークロール２ａの軸の一側は、図示しない電動機に連結される。上側ワークロール２ａの他側周辺は、作業領域となる。下側ワークロール２ｂの軸の一側は、図示しない電動機に連結される。下側ワークロール２ｂの他側周辺は、作業領域となる。

【0012】

上側バックアップロール３ａは、圧延ロールとして上側ワークロール２ａの上方に設けられる。上側バックアップロール３ａは、上側ワークロール２ａを支持する。上側バックアップロール３ａは、ハウジング１の上部に支持される。上側バックアップロール３ａの一側の下部周辺は、上側ワークロール２ａの軸の一側および下側ワークロール２ｂの軸の一側の存在領域となる。上側バックアップロール３ａの他側周辺は、作業領域となる。

【0013】

下側バックアップロール３ｂは、圧延ロールとして下側ワークロール２ｂの下方に設けられる。下側バックアップロール３ｂは、下側ワークロール２ｂを支持する。下側バックアップロール３ｂは、ハウジング１の下部に支持される。例えば、下側バックアップロール３ｂは、床面より下方に設けられる。下側バックアップロール３ｂの上方は、作業領域となる。下側バックアップロール３ｂの一側の上部周辺は、上側ワークロール２ａの軸の一側および下側ワークロール２ｂの軸の一側の存在領域となる。下側バックアップロール３ｂの他側周辺は、作業領域となる。

【0014】

圧下装置４は、上側バックアップロール３ａの上方に設けられる。例えば、圧下装置４は、電動圧下装置からなる。例えば、圧下装置４は、油圧で駆動する油圧圧下装置からなる。油圧圧下装置は、高速制御し得る。圧下装置４は、一側圧下装置４ａと他側圧下装置４ｂとを備える。一側圧下装置４ａは、上側バックアップロール３ａの一側に設けられる。他側圧下装置４ｂは、上側バックアップロール３ａの他側に設けられる。

【0015】

荷重検出器５は、下側バックアップロール３ｂの下方に設けられる。荷重検出器５は、一側荷重検出器５ａと他側荷重検出器５ｂとを備える。一側荷重検出器５ａは、下側バックアップロール３ｂの一側に設けられる。他側荷重検出器５ｂは、上側バックアップロール３ａの他側に設けられる。

【0016】

ロールギャップ検出器６は、圧下装置４の下方に設けられる。ロールギャップ検出器６は、一側ロールギャップ検出器６ａと他側ロールギャップ検出器６ｂとを備える。一側ロールギャップ検出器６ａは、上側バックアップロール３ａの一側に設けられる。他側ロールギャップ検出器６ｂは、上側バックアップロール３ａの他側に設けられる。

【0017】

圧延荷重測定器７の入力側は、荷重検出器５の出力側に接続される。ロールギャップ測定器８の入力側は、ロールギャップ検出器６の出力側に接続される。

【0018】

板厚制御器９の入力側は、圧延荷重測定器７の出力側に接続される。板厚制御器９の入力側は、ロールギャップ測定器８の出力側に接続される。ロールギャップ操作手段１０の入力側は、板厚制御器９の出力側に接続される。ロールギャップ操作手段１０の出力側は、圧下装置４の入力側に接続される。

【0019】

板厚計１２は、センサとして圧延スタンドの出側に設けられる。板厚計１２の出力側は、板厚制御器９の入力側に接続される。

【0020】

圧延材１３は、金属で形成される。例えば、圧延材１３は、鉄で形成される。例えば、圧延材１３は、アルミニウムで形成される。例えば、圧延材１３は、銅で形成される。圧延材１３は、回転する上側ワークロール２ａと下側ワークロール２ｂに挟まれる。その結果、圧延材１３は薄く延びる。

【0021】

この際、上側バックアップロール３ａは、上側ワークロール２ａの幅方向のたわみを抑える。下側バックアップロール３ｂは、下側ワークロール２ｂの幅方向のたわみを抑える。圧延材１３からの圧延荷重は、上側ワークロール２ａと下側ワークロール２ｂと上側バックアップロール３ａと下側バックアップロール３ｂとを介して、ハウジング１に受け止められる。

【0022】

一側荷重検出器５ａは、下側バックアップロール３ｂの一側にかかる荷重を検出する。他側荷重検出器５ｂは、下側バックアップロール３ｂの他側にかかる荷重を検出する。圧延荷重測定器７は、一側荷重検出器５ａの検出値と他側荷重検出器５ｂの検出値との和を和荷重として計算する。圧延荷重測定器７は、一側荷重検出器５ａの検出値と他側荷重検出器５ｂの検出値との差を差荷重として計算する。図示しないロールベンディング装置が圧延スタンドに設けられる場合、圧延荷重測定器７は、荷重検出器５の検出値をロールベンディング力で補正する際の計算を行う。

【0023】

ロールギャップ検出器６は、上側ワークロール２ａと下側ワークロール２ｂとの間隙（ロールギャップ）を直接検出しない。ロールギャップ検出器６は、圧下装置４が上側バックアップロール３ａを押し下げた量を検出する。ロールギャップ測定器８は、ロールギャップ検出器６の検出値に基づいてロールギャップを計算する。この際、ロールギャップ測定器８は、上側バックアップロール３ａ、上側ワークロール２ａ、下側ワークロール２ｂ、下側バックアップロール３ｂ等の位置関係を考慮する。

【0024】

板厚制御器９は、圧延荷重測定器７の計算値とロールギャップ測定器８の計算値とに基づいて、ロールギャップの設定値を調整する。この際、板厚制御器９は、ミル定数Ｍ_Ｃと塑性係数Ｑ_Ｃとを用いてロールギャップの設定値を調整する。
ロールギャップ操作手段１０は、板厚制御器９により調整された設定値に基づいてロールギャップを調整する。その結果、圧延材１３は、所望の板厚になる。圧延材１３の板厚は、板厚計１２により計測される。

【0025】

次に、図２を用いて、板厚制御器９の一例を説明する。
図２はこの発明の実施の形態１におけるプラントの制御装置を説明するための制御ブロック図である。

【0026】

図２において、制御対象の圧延プロセス１４は、ミル定数Ｍと塑性係数Ｑとの影響を受ける。具体的には、圧延プロセス１４は、第１影響係数１４ａと第２影響係数１４ｂとを備える。第１影響係数１４ａは、ロールギャップが圧延荷重に与える影響に対応する。第１影響係数１４ａは、−ＭＱ／（Ｍ＋Ｑ）である。第２影響係数１４ｂは、圧延荷重が板厚に与える影響に対応する。第２影響係数１４ｂは、１／Ｍである。

【0027】

圧延プロセス１４には、ロール偏芯外乱ΔＳ_Ｄと圧延荷重外乱ΔＰ_Ｄとが加わると考えられる。ロール偏芯外乱ΔＳ_Ｄを直接検出することはできない。圧延荷重外乱ΔＰ_Ｄは測定される圧延荷重の中に含まれる。圧延荷重外乱ΔＰ_Ｄだけを分離して測定することはできない。

【0028】

板厚制御器９は、圧延プロセス１４に対し、モニターＡＧＣ１５、ゲージメータＡＧＣ１６、ＭＭＣ（ミル定数可変制御）１７等を実施する。

【0029】

むだ時間ブロック１８は、上側ワークロール２ａと下側ワークロール２ｂとで圧延された圧延材１３の板厚実績変化量Δｈ^ＡＣＴが上側ワークロール２ａと下側ワークロール２ｂとの中心から板厚計１２まで搬送される時間Ｔ_Ｌだけ経過した後に板厚計１２によって板厚測定値変化量Δｈ^ＭＥＳとして検出されることを示す。時間Ｔ_Ｌは、むだ時間となる。

【0030】

モニターＡＧＣ１５は、製品板厚目標値変更量Δｈ_Ｘ^ＲＥＦと板厚測定値変化量Δｈ^ＭＥＳとの偏差に基づいてＧＭ板厚目標値変更量Δｈ^ＲＥＦを計算する。

【0031】

ゲージメータＡＧＣ１６において、第１制御ブロック１６ａは、一般に、実機で測定されたミル定数Ｍ_Ｃを用いて表される。第１制御ブロック１６ａには、応答を調整するための係数α_１が付加される。第１制御ブロック１６ａの出力とロールギャップ実績変化量ΔＳ^ＡＣＴとに基づいて、ＧＭ板厚変化量Δｈ_ＧＭが求まる。

【0032】

ゲージメータＡＧＣ１６において、ゲージメータ板厚目標値変更量Δｈ_ＧＭ^ＡＩＭとＧＭ板厚目標値変更量Δｈ^ＲＥＦが合算される。その結果、板厚目標値変更量Δｈ_ＧＭ^ＲＥＦが求まる。板厚目標値変更量Δｈ_ＧＭ^ＲＥＦとＧＭ板厚変化量Δｈ_ＧＭとの偏差はＰＩ制御器１６ｂに入力される。ＰＩ制御器１６ｂは、比例ゲインＫ_ＰＧと積分ゲインＫ_ＩＧとラプラス演算子ｓとで表される。なお、ロールギャップの記号Ｓは、添え字、Δ等を伴って使用される。ラプラス演算子ｓは、小文字で単独で使用される。［ｓ］は、時間を表す単位である。

【0033】

ＰＩ制御器１６ｂの出力は、補償ゲイン１６ｃに入力される。補償ゲイン１６ｃは、同定されたミル定数Ｍ_Ｃ、塑性係数Ｑ_Ｃ、応答を調整するための係数α_１、α_２で表される。例えば、塑性係数Ｑ_Ｃは、オフラインで別途計算される。例えば、塑性係数Ｑ_Ｃは、実績データによる同定した値からなる。補償ゲイン１６ｃは、ロールギャップ指令値ΔＳ^ＳＥＴを計算する。この際、補償ゲイン１６ｃは、操作出力を規格化する。この場合、制御対象のミル定数Ｍ、塑性係数Ｑ、係数α_１、α_２が変化しても、ＰＩ制御器１６ｂの調整が不要となる。

【0034】

ＭＭＣ１７は、圧下装置４に高速応答を要求する。このため、圧下装置４が高速応答を実現できる油圧圧下装置ではない場合は、ＭＭＣ１７は適用されない。

【0035】

ＭＭＣ１７において、第２制御ブロック１７ａは、同定されたミル定数Ｍ_Ｃを用いて表される。ＭＭＣ１７は、第２制御ブロック１７ａの係数α_２を調整することにより、応答を調整し得る。例えば、係数α_２を大きくすれば、応答が速くなる。

【0036】

ＭＭＣ１７において、油圧圧下応答１７ｂは、油圧圧下装置の応答に対応する。油圧圧下応答１７ｂは、補償ゲイン１６ｃの出力と第２制御ブロック１７ａの出力とを重畳した値に基づいて決定する。その結果、ロールギャップが調整される。

【0037】

次に、図３を用いて、図２の制御系の概要を説明する。
図３はこの発明の実施の形態１におけるプラントの制御装置の概要を説明するための制御ブロック図を簡略化した図である。

【0038】

図３に示すように、モニターＡＧＣ１５は、１つのブロックで表される。ゲージメータＡＧＣ１６は、１つのブロックで表される。ＭＭＣ１７は、１つのブロックで表される。むだ時間ブロック１８は、１つのブロックで表される。

【0039】

次に、図４を用いて、制御装置の全体構成を説明する。
図４はこの発明の実施の形態１におけるプラントの制御装置の全体構成を説明するための図である。

【0040】

制御装置は、むだ時間対応繰返し制御器２０と一巡伝達関数２１と制御ブロック図２２とで表される。

【0041】

制御装置において、制御偏差ｅは、目標値または指令値ｒと制御量ｙ２のフィードバック値との差分で表される。制御偏差ｅは、むだ時間対応繰返し制御器２０に入力される。むだ時間対応繰返し制御器２０は、操作量ｕを計算する。操作量ｕは、一巡伝達関数２１に入力される。一巡伝達関数２１は、図３のモニターＡＧＣ１５とゲージメータＡＧＣ１６とＭＭＣ１７と圧延プロセス１４とを結合したブロックに相当する。一巡伝達関数２１は、むだ時間を含まない系である。一巡伝達関数２１は、制御対象の信号ｙ_１を出力する。信号ｙ_１は、制御ブロック図２２に入力される。制御ブロック図２２は、図３のむだ時間ブロック１８に相当する。制御ブロック図２２は、むだ時間を表す。制御ブロック図２２は、信号ｙ_２を出力する。信号ｙ_２は、信号ｙ_１に対しむだ時間だけ遅れる。

【0042】

次に、図５を用いて、むだ時間対応繰返し制御器２０の挿入位置を説明する。
図５はこの発明の実施の形態１におけるプラントの制御装置を利用した制御ブロック図である。

【0043】

図５は、図４の一巡伝達関数２１に図３の圧延プロセス１４とモニターＡＧＣ１５とゲージメータＡＧＣ１６とＭＭＣ１７とを当てはめた図である。図５において、図４の制御ブロック図２２は、図３のむだ時間ブロック１８で置き換えられている。図２のブロックを用いれば、図５よりも詳細な図に展開し得る。この際の図は自明である。当該図の記述は省略される。

【0044】

図５に示すように、むだ時間対応繰返し制御器２０は、既存の制御系に対して制御偏差ｅとモニターＡＧＣ１５との間に挿入される。

【0045】

次に、図６を用いて、むだ時間対応繰返し制御器２０を説明する。
図６はこの発明の実施の形態１におけるプラントの制御装置の要部の制御ブロック図である。

【0046】

図６において、むだ時間対応繰返し制御器２０は、ブロック２０ａとブロック２０ｂとブロック２０ｃとブロック２０ｄを備える。

【0047】

ブロック２０ｂとブロック２０ｃとブロック２０ｃの出側の信号ｅ２から信号ｅ１に戻る信号線とは、制御対象にむだ時間がない場合に繰返し制御を適用する際に追加すべきブロックおよび信号線である。

【0048】

ブロック２０ｂは、ローパスフィルタＦ（ｓ）である。例えば、ローパスフィルタＦ（ｓ）は、一次遅れ系で記述される。ブロック２０ｃは、繰返し対応部である。ブロック２０ｃは、外乱の周期Ｌ［ｓ］をむだ時間とする。つまり、ブロック２０ｃは、信号が入力された際にＬ［ｓ］だけ遅らせて信号を出力する。Ｌ［ｓ］は既知である。むだ時間Ｌ［ｓ］は特定し得る。例えば、圧延ロールの回転に同期したロール偏芯外乱の周期は、ロール径とロール回転速度とに基づいて計算し得る。

【0049】

ブロック２０ａは、むだ時間対応部である。ブロック２０ａは、時間Ｌ−Ｔ_Ｌ［ｓ］だけ制御偏差ｅを遅らせて、信号ｅ_１を出力する。信号ｅ１は、ブロック２０ｃの出側の信号ｅ_２と加算される。その結果、信号ｅ_３が生成される。ブロック２０ａは、制御の開始から時間Ｌ−Ｔ_Ｌ［ｓ］の間に信号を出力しない。ブロック２０ａが信号ｅ_１を出力しない間、信号は、ブロック２０ｂとブロック２０ｃとを通る経路で通過しない。このため、制御装置は、制御偏差ｅがブロック２０ｄを通過して信号ｅ_３と加算される迂回経路を備える。

【0050】

ブロック２０ｄにおいては、ゲインＫが設定される。例えば、ゲインＫは、制御の開始から時間Ｌ−Ｔ_Ｌ［ｓ］までの間において１に近い値となる。その後、ゲインＫは０となる。

【0051】

次に、図７を用いて、図６の機能を説明する。
図７はこの発明の実施の形態１におけるプラントの制御装置の機能を説明するための図である。

【0052】

周期的な外乱が加わる場合、制御装置は、当該外乱の最初の１周期分の時間において当該外乱の入力を受け付ける。この際、制御装置は、操作量を出力しない。制御装置は、最初の１周期の外乱に基づいて２回目以後の同じ周期の外乱を抑制するための操作量を決定する。

【0053】

図７の上段においては、板厚実績変化量Δｈ^ＡＣＴ（実線）が圧延スタンドから板厚計１２まで搬送される。この際、むだ時間Ｔ_Ｌが経過すると、板厚計１２は、板厚測定値変化量Δｈ^ＭＥＳ（破線）を測定する。板厚測定値変化量Δｈ^ＭＥＳに基づいて繰返し制御が行われると、その時点での圧延スタンドの直下で起こっている現象に対応した板厚実績変化量Δｈ^ＡＣＴの信号が変更される。この場合、制御装置による操作量のタイミングは、圧延スタンドの直下で起こっている板厚の変化のタイミングとむだ時間Ｔ_Ｌの分だけずれる。このため、良好な制御を行うことができない。

【0054】

そこで、図７の下段に示すように、制御装置は、板厚測定値変化量Δｈ^ＭＥＳの信号をＬ−Ｔ_Ｌ［ｓ］だけ遅らせる。その結果、板厚測定値変化量Δｈ^ＭＥＳの信号のタイミングは、図７の上段における板厚実績変化量Δｈ^ＡＣＴの信号のタイミングと合う。この際の処理は、図６のブロック２０ａにおいてなされる。

【0055】

以上で説明した実施の形態１によれば、操作端への操作量の入力は、外乱の１周期分の時間からむだ時間を差し引いた時間だけ遅れる。このため、むだ時間を含むプラントの制御対象に周期的な外乱が加わる場合において、当該外乱の影響を抑制し、高い制御性能を得ることができる。実施の形態１においては、圧延材１３の板厚を精度よく制御することができる。

【0056】

また、ゲインＫは、制御の開始から時間Ｌ−Ｔ_Ｌ［ｓ］の間に１に近い値となる。その後、ゲインＫは０となる。このため、制御の開始から時間Ｌ−Ｔ_Ｌ［ｓ］の間も制御を行うことができる。

【0057】

実施の形態２．
図８はこの発明の実施の形態２におけるプラントの制御装置を説明するための制御ブロック図である。なお、実施の形態１と同一又は相当部分には同一符号を付して説明を省略する。

【0058】

図８の制御ブロック図は、図５の制御ブロック図に切り替えスイッチ２３を付加したものである。切り替えスイッチ２３の入力側の一方は、むだ時間対応繰返し制御器２０の入力側に接続される。切り替えスイッチ２３の入力側の他方は、むだ時間対応繰返し制御器２０の出力側に接続される。切り替えスイッチ２３の出力側は、モニターＡＧＣ１５の入力側に接続される。

【0059】

図８において、切り替えスイッチ２３が入力側の一方の側に倒されると、むだ時間対応繰返し制御器２０は使用されない状態となる。切り替えスイッチ２３が入力側の他方の側に倒されると、むだ時間対応繰返し制御器２０は使用される状態となる。

【0060】

以上で説明した実施の形態２によれば、すでに稼働している制御装置にむだ時間対応繰返し制御器２０を追加する場合においても、むだ時間対応繰返し制御器２０を介して操作端への操作量の入力を行うか否かを即座に選択することができる。その結果、柔軟な制御システムを得ることができる。例えば、むだ時間対応繰返し制御器２０の有無による制御性能の比較を簡単に行うことができる。むだ時間対応繰返し制御器２０の追加で不都合な状態に陥った時に、むだ時間対応繰返し制御器２０を即座に切り離すことができる。

【0061】

なお、実施の形態１および実施の形態２の制御装置を４Ｈｉミル以外のミルに適用してもよい。例えば、当該制御装置を上側ワークロール２ａ及び下側ワークロール２ｂで構成された２Ｈｉミルに適用してもよい。また、当該制御装置を４Ｈｉミルに中間ロールを付加した６Ｈｉミルに適用してもよい。

【0062】

また、圧延機以外のプラントの制御装置にむだ時間対応繰返し制御器２０を適用してもよい。この場合も、むだ時間を含むプラントの制御装置に周期的な外乱が加わる場合において、外乱による影響を抑制し、高い制御性能を得ることができる。

【産業上の利用可能性】

【0063】

以上のように、この発明に係るプラントの制御装置は、むだ時間を含むプラントの制御装置に周期的な外乱が加わる場合において、当該外乱の影響を抑制し、高い制御性能を得るシステムに利用できる。

【符号の説明】

【0064】

１ ハウジング、 ２ａ 上側ワークロール、 ２ｂ 下側ワークロール、 ３ａ 上側バックアップロール、 ３ｂ 下側バックアップロール、 ４ 圧下装置、 ４ａ 一側圧下装置、 ４ｂ 他側圧下装置、 ５ 荷重検出器、 ５ａ 一側荷重検出器、 ５ｂ 他側荷重検出器、 ６ ロールギャップ検出器、 ６ａ 一側ロールギャップ検出器、 ６ｂ 他側ロールギャップ検出器、 ７ 圧延荷重測定器、 ８ ロールギャップ測定器、 ９ 板厚制御器、 １０ ロールギャップ操作手段、 １２ 板厚計、 １３ 圧延材、 １４ 圧延プロセス、 １４ａ 第１影響係数、 １４ｂ 第２影響係数、 １５ モニターＡＧＣ、 １６ ゲージメータＡＧＣ、 １６ａ 第１制御ブロック、 １６ｂ ＰＩ制御器、 １６ｃ 補償ゲイン、 １７ ＭＭＣ、 １７ａ 第２制御ブロック、 １７ｂ 油圧圧下応答、 １８ むだ時間ブロック、 ２０ むだ時間対応繰返し制御器、 ２０ａ、２０ｂ、２０ｃ ブロック、 ２１ 一巡伝達関数、 ２２ 制御ブロック図、 ２３ 切り替えスイッチ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】