特許 6518169 サイジングプレスの制御方法及び制御装置

(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】6518169

(24)【登録日】2019年4月26日

(45)【発行日】2019年5月22日

(54)【発明の名称】サイジングプレスの制御方法及び制御装置

(51)【国際特許分類】

   B21B 37/22 20060101AFI20190513BHJP

   B21B 15/00 20060101ALI20190513BHJP

【ＦＩ】

   B21B37/22 Z

   B21B15/00 E

【請求項の数】7

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2015-169489(P2015-169489)

(22)【出願日】2015年8月28日

(65)【公開番号】特開2017-42813(P2017-42813A)

(43)【公開日】2017年3月2日

【審査請求日】2018年4月27日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001199

【氏名又は名称】株式会社神戸製鋼所

(74)【代理人】

【識別番号】100125645

【弁理士】

【氏名又は名称】是枝 洋介

(72)【発明者】

【氏名】原 健一郎

(72)【発明者】

【氏名】小林 正宜

(72)【発明者】

【氏名】君島 一也

【審査官】 藤長 千香子

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭６２−０４０９１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１９４６０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−１５３９０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６２−０２４８０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６３−０９０３１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−３４４００８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２１Ｂ ３７／００−３７／７８

Ｂ２１Ｂ １／００−１１／００

Ｂ２１Ｂ ４７／００−９９／００

Ｂ２１Ｂ １５／００−１５／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

サイジングプレスにより、設定された開度に基づいて幅方向に圧延材をプレスし、プレスされた前記圧延材を水平圧延機によって水平圧延する場合における前記サイジングプレスの制御方法であって、
前記サイジングプレスにおけるプレス荷重を予測するステップと、
過去に前記水平圧延機によって圧延材を圧延したときの板幅の目標値と測定値との差であって、そのときの前記サイジングプレスの開度誤差とみなすことが可能な幅制御誤差と、前記サイジングプレスにおけるプレス荷重との関係に基づいて、予測された前記プレス荷重に対応する前記サイジングプレスの開度誤差を予測するステップと、
予測された前記開度誤差に基づいて前記サイジングプレスにおける開度の設定値を決定するステップと、
を有する、サイジングプレスの制御方法。

【請求項2】

前記幅制御誤差と前記プレス荷重との関係は、前記幅制御誤差及び前記プレス荷重の複数の実績値に基づいて決定される、
請求項１に記載のサイジングプレスの制御方法。

【請求項3】

前記幅制御誤差と前記プレス荷重との関係を決定するステップでは、直交座標の一方の座標軸を前記幅制御誤差とし、他方の座標軸を前記プレス荷重としたとき、前記複数の実績値に対して最小二乗法を適用することで前記関係を決定する、
請求項２に記載のサイジングプレスの制御方法。

【請求項4】

決定された前記開度の設定値によって設定された前記サイジングプレスによって幅方向に圧延材をプレスし、プレスされた前記圧延材を水平圧延機によって水平圧延した場合の前記幅制御誤差の実績値と、前記開度誤差及び前記プレス荷重の関係から得られる前記開度誤差の予測値とに基づいて、前記幅制御誤差と前記プレス荷重との関係を更新するステップをさらに有する、
請求項２又は３に記載のサイジングプレスの制御方法。

【請求項5】

前記プレス荷重を予測するステップでは、圧延材の変形抵抗と、前記サイジングプレスの金型に対する前記圧延材の接触面積とに基づいて、前記プレス荷重を算出する、
請求項１乃至４の何れかに記載のサイジングプレスの制御方法。

【請求項6】

前記プレス荷重を予測するステップでは、前記水平圧延機によって圧延している圧延材を前記サイジングプレスによって幅方向にプレスしたときのプレス荷重の実績値を、プレス荷重の予測値とする、
請求項１乃至４の何れかに記載のサイジングプレスの制御方法。

【請求項7】

サイジングプレスにより、設定された開度に基づいて幅方向に圧延材をプレスし、プレスされた前記圧延材を水平圧延機によって水平圧延する場合に、前記サイジングプレスを制御する制御装置であって、
前記サイジングプレスにおけるプレス荷重を予測するプレス荷重予測手段と、
過去に前記水平圧延機によって圧延材を圧延したときの板幅の目標値と測定値との差であって、そのときの前記サイジングプレスの開度誤差とみなすことが可能な幅制御誤差と、前記サイジングプレスにおけるプレス荷重との関係に基づいて、前記プレス荷重予測手段によって予測された前記プレス荷重に対応する前記サイジングプレスの開度誤差を予測する開度誤差予測手段と、
前記開度誤差予測手段によって予測された前記開度誤差に基づいて前記サイジングプレスにおける開度の設定値を決定する決定手段と、
を備える、サイジングプレスの制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、鋼のスラブを幅方向にプレスするサイジングプレスの制御方法及び制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、熱間連続圧延を行う場合に、粗圧延機の入側に設けられたプレス式スラブ幅圧下装置の圧下制御を実施することにより、圧延材の板幅を制御する方法が開示されている。この方法では、圧延機の出側で圧延材の幅を測定し、測定での幅実測値と、測定位置における幅目標値との差（以下、「幅制御誤差」という）に基づいて、プレス式スラブ幅圧下装置の圧下設定値を修正する。
特許文献２に開示される熱間圧延ラインは、サイジングプレスと、入側スラブ幅計と、出側スラブ幅計とを備える。サイジングプレスは、スラブを挟んで対向配置された一対のプレス金型を有し、スラブを搬送しつつ長手方向にわたり順次一対のプレス金型で幅プレスする。サイジングプレスの開度は開度設定用駆動装置を介して設定される。入側スラブ幅計はサイジングプレスの入側に設置される。出側スラブ幅計はサイジングプレスの出側に設置される。
特許文献２では、スラブ１の幅プレス時、幅プレス出側スラブ幅を出側スラブ幅計により測定することで幅プレス量誤差を求め、求めた幅プレス量誤差に見合う分だけ、次材料以降のスラブに対してサイジングプレスの開度が補正される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開昭６２−４０９１９号公報

【特許文献2】特開２０１０−１９４６０１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、特許文献２では、サイジングプレスの開度誤差の決定のために、サイジングプレスの入側および出側にて圧延材の板幅を測定する必要があるため、圧延設備のコストが増大してしまう。また、サイジングプレスの入側では、幅計を設置するスペースを確保することが困難となる場合が多い。

【0005】

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、従来に比して圧延材の板幅の測定箇所を少なくしつつ、サイジングプレスの開度を適切に補正することができるサイジングプレスの制御方法及び制御装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上述した課題を解決するために、本発明の一の態様のサイジングプレスの制御方法は、サイジングプレスにより、設定された開度に基づいて幅方向に圧延材をプレスし、プレスされた前記圧延材を水平圧延機によって水平圧延する場合における前記サイジングプレスの制御方法であって、前記サイジングプレスにおけるプレス荷重を予測するステップと、過去に前記水平圧延機によって圧延材を圧延したときの板幅の目標値と測定値との差であって、そのときの前記サイジングプレスの開度誤差とみなすことが可能な幅制御誤差と、前記サイジングプレスにおけるプレス荷重との関係に基づいて、予測された前記プレス荷重に対応する前記サイジングプレスの開度誤差を予測するステップと、予測された前記開度誤差に基づいて前記サイジングプレスにおける開度の設定値を決定するステップと、を有する。

【0007】

この態様において、前記幅制御誤差と前記プレス荷重との関係は、前記幅制御誤差及び前記プレス荷重の複数の実績値に基づいて決定されてもよい。

【0008】

また、上記態様において、前記幅制御誤差と前記プレス荷重との関係を決定するステップでは、直交座標の一方の座標軸を前記幅制御誤差とし、他方の座標軸を前記プレス荷重としたとき、前記複数の実績値に対して最小二乗法を適用することで前記関係を決定してもよい。

【0009】

また、上記態様において、前記サイジングプレスの制御方法は、決定された前記開度の設定値によって設定された前記サイジングプレスによって幅方向に圧延材をプレスし、プレスされた前記圧延材を水平圧延機によって水平圧延した場合の前記幅制御誤差の実績値と、前記開度誤差及び前記プレス荷重の関係から得られる前記開度誤差の予測値とに基づいて、前記幅制御誤差と前記プレス荷重との関係を更新するステップをさらに有してもよい。

【0010】

また、上記態様において、前記プレス荷重を予測するステップでは、圧延材の変形抵抗と、前記サイジングプレスの金型に対する前記圧延材の接触面積とに基づいて、前記プレス荷重を算出してもよい。

【0011】

また、上記態様において、前記プレス荷重を予測するステップでは、前記水平圧延機によって圧延している圧延材を前記サイジングプレスによって幅方向にプレスしたときのプレス荷重の実績値を、プレス荷重の予測値としてもよい。

【0012】

また、本発明の一の態様のサイジングプレスの制御装置は、サイジングプレスにより、設定された開度に基づいて幅方向に圧延材をプレスし、プレスされた前記圧延材を水平圧延機によって水平圧延する場合に、前記サイジングプレスを制御する制御装置であって、前記サイジングプレスにおけるプレス荷重を予測するプレス荷重予測手段と、過去に前記水平圧延機によって圧延材を圧延したときの板幅の目標値と測定値との差であって、そのときの前記サイジングプレスの開度誤差とみなすことが可能な幅制御誤差と、前記サイジングプレスにおけるプレス荷重との関係に基づいて、前記プレス荷重予測手段によって予測された前記プレス荷重に対応する前記サイジングプレスの開度誤差を予測する開度誤差予測手段と、前記開度誤差予測手段によって予測された前記開度誤差に基づいて前記サイジングプレスにおける開度の設定値を決定する決定手段と、を備える。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、従来に比して圧延材の板幅の測定箇所を少なくしつつ、サイジングプレスの開度を適切に補正することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】実施の形態に係る熱間圧延ラインの構成を示す模式図。

【図2】サイジングプレスの概略構成を示す斜視図。

【図3】実施の形態に係るサイジングプレスの制御装置の構成を示すブロック図。

【図4】制御装置によるサイジングプレスの制御動作の手順を示すフローチャート。

【図5】圧延材の幅制御誤差の分布を示すグラフ。

【図6】開度誤差とプレス荷重との関係を示すグラフ。

【図7】改善後の圧延材の幅制御誤差の分布を示すグラフ。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。

【0016】

［熱間圧延ラインの構成］
図１は、本実施の形態に係る熱間圧延ラインの構成を示す模式図である。熱間圧延ライン１００は、加熱炉２００と、サイジングプレス３００と、粗圧延機４００，４０１と、仕上げ圧延機５００とを備える。

【0017】

加熱炉２００の入側には、移載機２１０が設けられている。移載機２１０は連続鋳造されたスラグ（圧延材）を加熱炉２００に移送するためのものであり、温度計及びスラグの幅を測定する距離計を備えている。移載機２１０によって圧延材が加熱炉２００に供給され、加熱炉２００によって加熱される。

【0018】

加熱炉２００によって加熱された圧延材は、サイジングプレス３００に供給される。サイジングプレス３００は、圧延材を幅方向にプレスする。

【0019】

サイジングプレス３００によってプレスされた圧延材は、水平圧延機である粗圧延機４００，４０１及び仕上げ圧延機５００に与えられ、粗圧延機４００，４０１及び仕上げ圧延機５００によって圧延される。

【0020】

図２は、サイジングプレス３００の概略構成を示す斜視図である。サイジングプレス３００は、一対のプレス用金型３０１を備えている。一対のプレス用金型３０１は、水平方向に離れて配置されており、互いに近接及び離反することが可能である。一対のプレス用金型３０１の間に圧延材６００が供給され、プレス用金型３０１が圧延材６００を両側から圧下する。サイジングプレス３００は、圧延材６００を長手方向（図中矢印方向）に搬送する。

【0021】

サイジングプレス３００では、一対のプレス用金型３０１の離隔距離である開度を設定することが可能である。サイジングプレス３００は、設定された開度にしたがい、圧延材６００をプレスする。プレス後の圧延材６００の幅は、開度に応じた大きさとなる。また、サイジングプレス３００は、圧力センサを備えており、圧延材６００をプレスするときのプレス荷重を測定可能である。

【0022】

粗圧延機４００，４０１及び仕上げ圧延機５００によって圧延材６００が圧延される際に、圧延材６００の幅が拡張する。サイジングプレス３００は、圧延後の圧延材６００の幅が目標値となるように、圧延前の圧延材６００の幅寸法を調整するためのものである。

【0023】

１つの粗圧延機４０１の出側には、圧延材６００の幅を測定する測定部４１０が設けられている。

【0024】

サイジングプレス３００には、制御装置７００が接続されている。制御装置７００は、サイジングプレス３００を制御するためのものである。制御装置７００は、測定部４１０に接続されており、測定部４１０から出力される測定値を受信するように構成されている。

【0025】

［制御装置の構成］
図３は、本実施の形態に係るサイジングプレスの制御装置の構成を示すブロック図である。制御装置７００は、コンピュータ７０１によって実現される。図３に示すように、コンピュータ７０１は、本体７１０と、入力部７２０と、表示部７３０とを備えている。本体７１０は、ＣＰＵ７１１、ＲＯＭ７１２、ＲＡＭ７１３、ハードディスク７１５、読出装置７１４、入出力インタフェース７１６、画像出力インタフェース７１７、及び通信インタフェース７１８を備えている。

【0026】

ＣＰＵ７１１は、ＲＡＭ７１３にロードされたコンピュータプログラムを実行することが可能である。そして、サイジングプレス３００の制御用のコンピュータプログラムであるプレス制御プログラム７４０を当該ＣＰＵ７１１が実行することにより、コンピュータ７０１が制御装置７００として機能する。プレス制御プログラム７４０は、サイジングプレス３００の開度を制御し、圧延材６００の圧延後の幅の制御を可能とする。

【0027】

［制御装置の動作］
以下、制御装置７００によるサイジングプレス３００の制御動作について説明する。図４は、制御装置７００によるサイジングプレス３００の制御動作の手順を示すフローチャートである。

【0028】

まず、制御装置７００のＣＰＵ７１１は、変数ｎを初期化する（ステップＳ１０１）。ｎは、現在の圧延対象の圧延材６００が、熱間圧延ライン１００によって何本目に圧延するものであるかを示す。つまり、ｎは、熱間圧延ライン１００の操業数である。ｎの初期値は１である。なお、サイジングプレス３００のプレス用金型３０１が交換されると、ｎは１にリセットされる。

【0029】

次に、ＣＰＵ７１１は、サイジングプレス３００の設定開度を計算する（ステップＳ１０２）。この処理では、圧延材６００が所定の幅となるように、圧延材６００が粗圧延機４００，４０１を通過した後の圧延材の幅の拡大量（いわゆる、幅戻り量）を推定し、サイジングプレス３００による圧延材６００のプレス量、即ち開度Ｗ_ＳＰ^ｃａｌ（ｎ）を計算する。

【0030】

開度Ｗ_ＳＰ^ｃａｌ（ｎ）の計算には、加熱炉２００の出側（即ち、サイジングプレス３００の入側）における圧延材６００の幅ＷＳが用いられる。幅ＷＳは、例えば以下の式で推定することができる。

【数1】

ここで、α（Ｔ）は、圧延材における室温（例えば、２０℃）からＴ℃までの平均線膨張係数を、ＷｍＲＴは、室温での圧延材６００の幅を、Ｗｍは、移載機２１０での圧延材６００の実測幅を、Ｔｍは、移載機２１０での実測幅Ｗｍを測定したときの圧延材６００の温度を、ＴＳは、加熱炉２００の出側における圧延材６００の温度を、それぞれ示している。

【0031】

次に、ＣＰＵ７１１は、ｎが所定値Ｎ以下であるか否かを判定する（ステップＳ１０３）。Ｎは、サイジングプレス３００の開度誤差を予測するために必要となる最低限の圧延実績数（圧延ライン１００によって過去に圧延した圧延材の数）であり、例えば１０である。

【0032】

ｎがＮ以下である場合（ステップＳ１０３においてＹＥＳ）、ＣＰＵ７１１は、ステップＳ１０２において計算した設定開度を、サイジングプレス３００の開度指令値に決定する（ステップＳ１０４）。制御装置７００は、開度指令値をサイジングプレス３００に与えて、サイジングプレス３００を制御する。これにより、サイジングプレス３００は、指令された開度で圧延材６００をプレスする。

【0033】

指令された開度でプレスされた圧延材６００は、粗圧延機４００，４０１によって水平圧延される。測定部４１０が圧延材６００の幅を測定する。また、サイジングプレス３００は、圧延材６００をプレスするときのプレス荷重を測定する。制御装置７００は、測定部４１０から圧延後の圧延材６００の幅の測定値を受信し、サイジングプレス３００からプレス荷重の測定値を受信する。

【0034】

ＣＰＵ７１１は、粗圧延機４０１による水平圧延後における圧延材６００の幅制御誤差δＷＲ２（ｎ）を下式によって算出する（ステップＳ１０５）。

【数2】

ここで、ＷＲ２^ａｃｔ（ｎ）は、測定部４１０によって得られたｎ番目の圧延材６００の幅の測定値を示し、ＷＲ２^ｃａｌ（ｎ）は、ｎ番目の圧延材６００の幅の目標値を示す。

【0035】

ＣＰＵ７１１は、算出された幅制御誤差δＷＲ２（ｎ）と、サイジングプレス３００から受信したプレス荷重とを互いに対応付け、実績値としてハードディスク７１５に記憶させる（ステップＳ１０６）。

【0036】

熱間圧延ライン１００では、圧延材６００の圧延工程が終了する。新たな圧延材６００の圧延を行わない場合には（ステップＳ１０７においてＹＥＳ）、ＣＰＵ７１１は、処理を終了する。

【0037】

新たな圧延材６００の圧延を行う場合（ステップＳ１０７においてＮＯ）、ＣＰＵ７１１は、ｎを１だけインクリメントし（ステップＳ１０８）、ステップＳ１０２に処理を戻す。連続鋳造された次の圧延材６００が熱間圧延ライン１００に供給され、再度圧延が開始される。

【0038】

上記のステップＳ１０１〜Ｓ１０８の処理を繰り返すことで、幅制御誤差を０と仮定した操業がＮの圧延材６００に対して実施される。これにより、直近Ｎ個の圧延材６００における幅制御誤差の集合δＷＲ２［１〜Ｎ］と、直近Ｎ個の圧延材６００におけるサイジングプレス３００のプレス荷重の測定値の集合δＰ_ＳＰ^ａｃｔ［１〜Ｎ］とが記録される。

【0039】

ステップＳ１０３においてｎがＮより大きい場合（ステップＳ１０３においてＮＯ）、ＣＰＵ７１１は、サイジングプレス３００のプレス荷重を予測する（ステップＳ１０９）。

【0040】

プレス荷重の予測には、次式を用いることができる。

【数3】

ここで、Ｐ_ＳＰは、サイジングプレス３００のプレス荷重を、ｋ_ｆｍは、圧延材６００の平均変形抵抗を、Ｑは、補正項を、Ｓは、圧延材６００におけるプレス金型３１０との接触面積をそれぞれ示している。

【0041】

なお、圧延材６００の先端部付近におけるプレス荷重の測定値を算出する。

【0042】

次に、ＣＰＵ７１１は、ハードディスク７１５に記憶されている実績値に基づいて、サイジングプレス３００のオフセット誤差ａ（ｎ−１）及びプレス荷重によるたわみの計算に使用する荷重比例定数ｂ（ｎ−１）を計算する（ステップＳ１１０）。

【0043】

ここで、オフセット誤差ａ（ｎ−１）及び荷重比例定数ｂ（ｎ−１）について説明する。図５は、圧延材６００の幅制御誤差の分布を示すグラフである。図５において、縦軸は幅制御誤差を示し、横軸はサイジングプレス３００におけるプレス荷重を示している。

【0044】

図５に示すように、プレス荷重が０のとき、幅制御誤差はオフセット誤差ａ（ｎ−１）である。プレス荷重が増加するにしたがい、幅制御誤差は概ね直線的に増加する（いわゆる、たわみ誤差）。そこで、制御装置７００は、プレス荷重と幅制御誤差との関係を、下式による最小二乗法を用いて近似し、オフセット誤差ａ（ｎ−１）及び荷重比例定数ｂ（ｎ−１）を決定する。

【数4】

【0045】

なお、プレス荷重と幅制御誤差との関係を直線ではなく、多次元曲線によって近似することも可能である。

【0046】

次に、ＣＰＵ７１１は、ステップＳ１１０において決定したプレス荷重と幅制御誤差との関係を示す式に基づき、開度誤差とプレス荷重との関係式を作成する（ステップＳ１１１）。このステップＳ１１１では、開度誤差が幅制御誤差と等しいとみなす。つまり、上記のプレス荷重と幅制御誤差との関係式のうち、幅制御誤差を開度誤差に置き換えることで、開度誤差とプレス荷重との関係式が作成される。次式に、作成された開度誤差とプレス荷重との関係式を示す。

【数5】

【0047】

ここで、開度誤差と幅制御誤差とが等しいとみなすことができる理由を説明する。水平圧延の板幅予測値ＷＲ２^ｃａｌは、次式で与えられる。

【数6】

上式において、Ｗ_ＳＰはサイジングプレス３００の出側での圧延材６００の幅を、ΔＷＲ２は粗圧延機４００，４０１の水平圧延による幅戻り量をそれぞれ示す。ΔＷＲ２は、サイジングプレス３００の圧下量等に基づいて算出される（幅戻り予測式）。

【0048】

水平圧延での幅制御誤差は、水平圧延前の圧延材６００の幅の誤差と水平圧延による幅戻り量ΔＷＲ２の誤差に分類できる。すなわち、次式のように表される。

【数7】

このうち、水平圧延前の幅の誤差については、サイジングプレス３００の開度にδｘの変化があるとすると、サイジングプレス３００による圧延材６００のプレス後の幅、つまり水平圧延前の幅にδｘの変化を生じる。これは水平圧延後の幅にもおおむねδｘの変化を生じると近似できる。

【0049】

一方、幅戻り量ΔＷＲ２の誤差については、ΔＷＲ２は、圧延材６００のプレス後の断面形状（バルジ形状）の影響を強く受ける。ただし、サイジングプレス３００の圧下量は数百ミリオーダーであるため、数ミリ程度の開度変化δｘが生じても、圧延材６００の断面形状そのものに与える影響は少ない。従って、サイジングプレス３００の開度変化δｘが水平圧延後の幅戻り量ΔＷＲ２へ与える影響は少ない。

【0050】

まとめると、サイジングプレス３００に開度誤差がある際の、水平圧延後の幅制御誤差は、水平圧延前の圧延材６００の幅の誤差によるものが主因であり、水平圧延での幅戻り量ΔＷＲ２の誤差、すなわち、上記δ（ΔＷＲ２）は小さいとして無視できる。つまり、ある程度精度良い幅戻り予測式がある場合には、水平圧延での幅制御誤差をそのままサイジングプレス開度誤差とみなして差し支えない。

【0051】

次に、ＣＰＵ７１１は、上記の開度誤差とプレス荷重との関係式（１）を用いて、ステップＳ１０９において求めたプレス荷重の予測値に対応する開度誤差を求めることにより、サイジングプレス３００の開度誤差を予測する（ステップＳ１１２）。

【0052】

図６は、開度誤差とプレス荷重との関係を示すグラフである。図に示すように、開度誤差δＷ_ＳＰ^ｃａｌ（ｎ）がプレス荷重の予測値Ｐ_ＳＰ^ｃａｌ（ｎ）に対応している。ステップＳ１１２においては、このようなδＷ_ＳＰ^ｃａｌ（ｎ）が開度誤差の予測値として得られる。

【0053】

次に、ＣＰＵ７１１は、サイジングプレス３００の開度指令値Ｗ_ＳＰ^ｓｅｔ（ｎ）を次式によって決定する（ステップＳ１１３）。

【数8】

【0054】

制御装置７００は、開度指令値をサイジングプレス３００に与えて、サイジングプレス３００を制御する。これにより、サイジングプレス３００は、指令された開度で圧延材６００をプレスする。上式（２）に示すように、サイジングプレス３００の開度の設定値Ｗ_ＳＰ^ｃａｌ（ｎ）を、幅制御誤差δＷＲ２（ｎ）と等しいとみなされた開度誤差δＷ_ＳＰ^ｃａｌ（ｎ）で補正することによって、開度指令値Ｗ_ＳＰ^ｓｅｔ（ｎ）が決定される。このため、幅制御誤差が抑制され、圧延材６００の圧延後の幅寸法の精度が改善される。

【0055】

また、プレス荷重の変化に伴う幅制御誤差の変化であるいわゆるたわみ誤差を考慮して、幅制御誤差とプレス荷重との関係式を決定しているため、この関係式に基づいて作成された開度誤差とプレス荷重との関係式を用いることで、たわみ誤差を抑制するようにサイジングプレス３００の開度を制御することができる。たわみ誤差は、圧延材からサイジングプレス３００への押圧力によって生じ、サイジングプレス３００のプレス荷重が大きくなるとたわみ誤差が大きくなる。したがって、上記のように関係式を決定することで、圧延材によってプレス荷重が大きく異なる場合でも、精度よくサイジングプレスの開度を制御することができる。

【0056】

指令された開度でプレスされた圧延材６００は、粗圧延機４００，４０１によって水平圧延される。測定部４１０が圧延材６００の幅を測定する。また、サイジングプレス３００は、圧延材６００をプレスするときのプレス荷重を測定する。制御装置７００は、測定部４１０から圧延後の圧延材６００の幅の測定値を受信し、サイジングプレス３００からプレス荷重の測定値を受信する。

【0057】

上述したように、圧延材６００の幅制御誤差は改善される。図７は、改善後の幅制御誤差の分布を示すグラフである。幅制御誤差は縮小し、図７に示すδＷＲ２^ＲＥＳ（ｎ）になる。以下、改善された幅制御誤差を、圧延後の圧延材６００の幅予測残差という。ＣＰＵ７１１は、圧延後の圧延材６００の幅の測定値ＷＲ２^ａｃｔ（ｎ）と、圧延材６００の幅の設定値ＷＲ２^ｓｅｔ（ｎ）とによって、幅予測残差δＷＲ２^ＲＥＳ（ｎ）を算出する（ステップＳ１１４）。

【数9】

【0058】

圧延材６００の幅制御誤差は改善されているため、これをそのまま実績値として使用すると、開度設定値の補正量が減少し、圧延材６００の幅の制御が悪化してしまう。幅制御誤差の改善は、開度設定値を幅制御誤差の予測値と等しいとみなされた開度誤差で補正することでもたらされる。したがって、改善された幅制御誤差に開度誤差を付加したものが、改善しなかった場合の本来の幅制御誤差といえる。そこで、ＣＰＵ７１１は、開度設定値を補正しなかった場合における幅制御誤差δＷＲ２’（ｎ）を、下式によって算出する（ステップＳ１１５）。

【数10】

【0059】

上記の式（３）により、幅制御誤差の実績値が開度誤差の予測値によって修正される。

【0060】

ＣＰＵ７１１は、算出された幅制御誤差δＷＲ２’（ｎ）と、サイジングプレス３００から受信したプレス荷重とを、実績値としてハードディスク７１５に記憶させる（ステップＳ１１６）。次回以降の幅制御誤差とプレス荷重との関係式の決定（ステップＳ１１０）では、修正された幅制御誤差の実績値が用いられ、関係式が更新される。つまり、幅制御誤差とプレス荷重との関係式は、幅制御誤差の実績値（幅予測残差）と開度誤差とに基づいて更新される。幅予測残差と開度誤差とによって、開度設定値を補正しなかった場合の幅制御誤差を正確に推定することができるため、推定された幅制御誤差を実績値として蓄積することで、幅制御誤差とプレス荷重との関係式の精度を維持することができる。また、このようにして更新された幅制御誤差とプレス荷重との関係式に基づき、ステップＳ１１１において、開度誤差とプレス荷重との関係式が作成されるため、幅制御誤差の改善による影響を受けることなく、開度誤差の予測精度を維持することができる。また、実績値の蓄積量が増えることで、開度誤差の予測の学習効果が向上し、予測精度が向上する。

【0061】

熱間圧延ライン１００では、圧延材６００の圧延工程が終了する。新たな圧延材６００の圧延を行わない場合には（ステップＳ１０７においてＹＥＳ）、ＣＰＵ７１１は、処理を終了する。

【0062】

新たな圧延材６００の圧延を行う場合（ステップＳ１０７においてＮＯ）、ＣＰＵ７１１は、ｎを１だけインクリメントし（ステップＳ１０８）、ステップＳ１０２に処理を戻す。連続鋳造された次の圧延材６００が熱間圧延ライン１００に供給され、再度圧延が開始される。

【0063】

以上のような制御動作により、サイジングプレス３００のプレス荷重によって開度誤差を予測し、その開度誤差をなくすようにサイジングプレス３００の開度指令値を決定するため、圧延条件の１つであるプレス荷重に応じて、高精度に圧延材の板幅を制御することができる。

【0064】

熱間圧延ライン１００では、サイジングプレス３００の開度誤差の決定のために、サイジングプレスの入側に板幅を測定するための測定部を設ける必要がないため、設備コストを抑制することができる。また、サイジングプレス３００の入側に上述したような測定部の設置スペースを確保することが困難な熱間圧延ライン１００であっても、適切に開度制御を行うことができる。
さらに、本実施の形態に係るサイジングプレス３００の開度の制御方法では、サイジングプレスのたわみ誤差の影響を考慮することから、より適切にサイジングプレス３００の開度を設定することができる。

【0065】

また、Ｎ以上の実績値に基づいて、開度誤差とプレス荷重との関係を表す式を決定するため、当該式は、熱間圧延ライン１００の圧延動作の傾向を反映したものとなり、この式によって開度誤差を正確に予測することができる。

【0066】

（その他の実施の形態）
上記の実施の形態においては、幅予測残差に開度誤差の予測値を付加することによって、幅制御誤差の実績値を修正し、開度誤差とプレス荷重との関係式を更新する構成について述べたが、これに限定されるものではない。Ｎ個の実績値に基づいて作成した開度誤差とプレス荷重との関係式を更新せずに使用する構成としてもよい。

【0067】

また、上記の実施の形態においては、制御装置７００によって開度誤差とプレス荷重との関係を決定する構成について述べたが、これに限定されるものではない。ユーザが、開度誤差とプレス荷重との実績値に近似した関係式を決定し、制御装置７００がこれを用いて開度誤差の予測を行う構成であってもよい。

【0068】

また、上記の実施の形態においては、幅制御誤差とプレス荷重との複数の実績値に対して最小二乗法を適用し、幅制御誤差とプレス荷重との関係を決定する構成について述べたが、これに限定されるものではない。幅制御誤差とプレス荷重との複数の実績値に対して、スプライン補間、ラグランジュ補間等の公知の補完法を適用し、幅制御誤差とプレス荷重との関係を決定する構成としてもよい。

【0069】

また、上記の実施の形態においては、コンピュータ７０１によって構成した制御装置７００によってサイジングプレス３００の開度制御を行う構成について述べたが、これに限定されるものではない。制御装置７００を、サイジングプレス３００の開度制御を実行するための組み込み型の制御基板によって実現することも可能である。この場合、不揮発性の半導体メモリにサイジングプレス３００の制御用のコンピュータプログラムを格納し、組み込み型プロセッサによって当該コンピュータプログラムを実行するようにしてもよいし、サイジングプレス３００の制御機能の一部又は全部をＡＳＩＣ(Application Specific Integrated Circuit)又はＦＰＧＡ(Field Programmable Gate Array)によって実現してもよい。

【産業上の利用可能性】

【0070】

本発明のサイジングプレスの制御方法及び制御装置は、鋼のスラブを幅方向にプレスするサイジングプレスの制御方法及び制御装置として有用である。

【符号の説明】

【0071】

１００ 熱間圧延ライン
２００ 加熱炉
３００ サイジングプレス
４００，４０１ 粗圧延機
４１０ 測定部
５００ 仕上げ圧延機
６００ 圧延材
７００ 制御装置
７１１ ＣＰＵ
７１５ ハードディスク

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】