卷繞溫度控制裝置和控制方法

專利名稱：卷繞溫度控制裝置和控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱軋線的巻繞溫度控制裝置和控制方法，特別涉及適合于 由簡單的計(jì)算使巻繞溫度與目標(biāo)溫度一致的巻繞溫度控制裝置和控制方 法。
背景技術(shù)：
作為進(jìn)行巻繞溫度控制的方法，在特開平8-66713號(hào)公報(bào)中描述與預(yù) 先取得的軋制材料的速度模式對(duì)應(yīng)，根據(jù)軋制材料的信息，設(shè)定冷卻模式 的方法。
在特開平8-66713號(hào)公報(bào)中描述根據(jù)冷卻開始前預(yù)先取得的軋制材料 的速度模式和軋制材料的信息，預(yù)測軋制材料的巻繞溫度，根據(jù)結(jié)果，設(shè) 定冷卻模式。
例如在特開2000-167615號(hào)公報(bào)中記載與軋制材料冷卻裝置對(duì)應(yīng)，在 長度方向分割，把它作為材料冷卻單位，對(duì)各單位預(yù)測溫度，使預(yù)測溫度 與目標(biāo)溫度一致的巻繞溫度控制方法。此外，表示取得軋制材料的溫度變 化和輸送臺(tái)的進(jìn)入一側(cè)溫度變化，實(shí)時(shí)決定冷卻水量，按照它，操作閥門， 從而能減少外來干擾的影響的巻繞溫度控制裝置。
此外，在特開平8-252625號(hào)公報(bào)中表示在鋼板的速度變更時(shí)，用變 動(dòng)前的注水量乘以加速率或減速率的簡易計(jì)算，計(jì)算設(shè)定水箱水量的控制 方法。
此外，如特開平7-32024號(hào)公報(bào)所示，把軋制材料在長度方向分割， 能按各段設(shè)定基于控制實(shí)際的學(xué)習(xí)系數(shù)，反映學(xué)習(xí)結(jié)果，計(jì)算軋制材料的 溫度下降量，進(jìn)行冷卻控制，使得溫度下降量變?yōu)槟繕?biāo)溫度。
可是，在這些手法中，不考慮從成為龐大的組合的冷卻模式中高效選 擇適當(dāng)?shù)哪Ｊ?，所以存在冷卻模式的決定需要很多計(jì)算時(shí)間的問題。此外， 著重于對(duì)于巻繞溫度控制，把閥門的操作最優(yōu)化，所以存在某閥門按時(shí)間 系列重復(fù)開閉的問題。
一般，軋制材料的板通過速度在出軋機(jī)時(shí)為低速，在地下巻取機(jī)巻繞 開始后，急速變?yōu)楦咚伲趲啿耐ㄟ^軋機(jī)之前，再度變?yōu)榈退佟Ｔ谔亻_平
8-66713號(hào)公報(bào)中，能在速度一定的恒定部進(jìn)行良好的控制，但是在速度 變化的過渡狀態(tài)部，速度模式和巻繞溫度模式不直接對(duì)應(yīng)，所以在與速度 模式對(duì)應(yīng)，變更冷卻模式的手法中，存在巻繞溫度控制的精度下降的問題。
此外，在特開2000-167615號(hào)公報(bào)中記載的控制方法中，進(jìn)行軋制材 料的溫度預(yù)測的分割單位依存于裝置的尺寸，所以存在與精度上必要的值 相比，分割粗糙的問題。
在特開平8-252625號(hào)公報(bào)中，通過對(duì)于速度變化，重新計(jì)算水箱水 量，能應(yīng)對(duì)，但是未表示冷卻前的鋼板溫度與預(yù)置計(jì)算中加定的值不同， 或巻繞溫度對(duì)與目標(biāo)溫度具有偏差時(shí)，把水箱水量如何變更。冷卻控制中， 有必要同時(shí)應(yīng)對(duì)它們，但是未表示簡便進(jìn)行它的手法。
此外，在特開平8-66713號(hào)公報(bào)中表示的技術(shù)中，如果軋制材料的溫 度的預(yù)測結(jié)果不適當(dāng)，就存在控制精度顯著惡化的問題。此外，在特開平 7-32024號(hào)公報(bào)所示的技術(shù)中，關(guān)于在軋制材料長度方向分割的多段，分 別賦予學(xué)習(xí)系數(shù)，所以由于實(shí)際數(shù)據(jù)包含的外來干擾和不確定的影響，有 可能賦予與軋制部位和控制狀況、溫度區(qū)對(duì)應(yīng)的使前后符合的系數(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明至少解決所述的問題，提供從成為龐大的組合的冷卻模式中高 效選擇適合于以高精度控制巻繞溫度的冷卻模式的手法，降低用于計(jì)算冷 卻模式的計(jì)算時(shí)間。此外，生成閥門不按時(shí)間系列重復(fù)開閉的冷卻模式。
此外，提供即使存在冷卻控制中的各種控制環(huán)境的變化(鋼板速度和 在出軋機(jī)一側(cè)測定的鋼板的冷卻前溫度離預(yù)置計(jì)算中假定的值的偏差、巻 繞溫度離目標(biāo)值的偏差)，也能高效從成為龐大的組合的冷卻模式中選擇 適合于以高精度控制巻繞溫度的冷卻模式的手法，降低用于計(jì)算冷卻模式
的計(jì)算時(shí)間。
此外，軋制材料的溫度預(yù)測模型即使在模擬實(shí)際的冷卻現(xiàn)象的程度下 降，也能使控制溫度的下降最小化。
為了解決所述的課題，本發(fā)明是一種巻繞溫度控制裝置，用熱軋機(jī)的 出來一側(cè)設(shè)置的冷卻裝置將由熱軋機(jī)所軋制的鋼板進(jìn)行冷卻，將由地下巻 取機(jī)巻繞之前的鋼板的溫度控制在給定的目標(biāo)溫度，其特征在于，包括-冷卻水箱優(yōu)先級(jí)表，存儲(chǔ)冷卻裝置中設(shè)置的多個(gè)冷卻水箱的開放順序的優(yōu)
先關(guān)系；板溫測定模型，用于推測該鋼板的巻繞溫度；預(yù)置控制部，將所 述冷卻水箱的開閉的組合即水箱模式與使用該冷卻水箱優(yōu)先級(jí)表的信息
來生成的控制代碼對(duì)應(yīng)，根據(jù)目標(biāo)巻繞溫度和與鋼板速度有關(guān)的信息，使 用所述板溫測定模型推測巻繞溫度，使用推測的結(jié)果，計(jì)算/輸出用于實(shí)現(xiàn) 目標(biāo)巻繞溫度的控制代碼；動(dòng)態(tài)控制部，觀測冷卻控制中的鋼板的狀態(tài)， 按照觀測結(jié)果，計(jì)算/輸出該控制代碼的變更量；和水箱模式變換部，將由 動(dòng)態(tài)控制部件輸出的控制代碼對(duì)該預(yù)置部件輸出的控制代碼進(jìn)行修正后 的結(jié)果變換為水箱模式，對(duì)冷卻裝置輸出。
一種巻繞溫度控制方法，用熱軋機(jī)的出來一側(cè)設(shè)置的冷卻裝置將由熱 軋機(jī)所軋制的鋼板進(jìn)行冷卻，將由地下巻取機(jī)巻繞之前的鋼板的溫度控制 在給定的目標(biāo)溫度，其特征在于對(duì)冷卻裝置中設(shè)置的冷卻水箱的開放順 序賦予優(yōu)先級(jí)；使用該優(yōu)先級(jí)，生成與冷卻水箱開閉的組合即冷卻模式對(duì) 應(yīng)的控制代碼；根據(jù)控制代碼和與鋼板速度有關(guān)的信息，使用板溫度推測 模型推測該鋼板的巻繞溫度；使用推測結(jié)果，決定/輸出用于實(shí)現(xiàn)目標(biāo)巻繞 溫度的控制代碼；冷卻控制中，將用于補(bǔ)償目標(biāo)巻繞溫度和冷卻控制中從 鋼板檢測出的巻繞溫度之間的偏差的水箱的開閉作為控制代碼的修正量 計(jì)算/輸出，將用于補(bǔ)償預(yù)置控制時(shí)假定的鋼板的冷卻前溫度和從鋼板檢測 出的冷卻前溫度之間的偏差的水箱的開閉作為所述控制代碼的修正量計(jì) 算/輸出，將用于補(bǔ)償預(yù)置控制時(shí)假定的鋼板速度和實(shí)際的鋼板速度之間的 偏差的水箱的開閉作為所述控制代碼的修正量計(jì)算/輸出；將用該控制代碼 的修正量的總和修正該控制代碼后的值變換為水箱模式，對(duì)冷卻裝置輸 出。
一種巻繞溫度控制裝置，用熱軋機(jī)的出來一側(cè)設(shè)置的多個(gè)水箱將由熱
軋機(jī)所軋制且由地下巻取機(jī)所巻繞的鋼板進(jìn)行冷卻，其特征在于，包括 預(yù)置控制部，根據(jù)目標(biāo)巻繞溫度和與鋼板速度有關(guān)的信息，運(yùn)算用代碼表
示所述冷卻水箱的開閉信息的控制代碼；動(dòng)態(tài)控制部，按照所述鋼板的狀 態(tài)即觀測結(jié)果，運(yùn)算對(duì)所述控制代碼進(jìn)行修正的代碼修正信息；水箱模式 變換部，將由所述代碼修正信息所修正的控制代碼變換為水箱模式，對(duì)水 箱控制裝置輸出；適應(yīng)控制部，按照所述代碼修正信息，運(yùn)算溫度修正信 息；和目標(biāo)溫度修正部，按照所述溫度修正信息，修正由所述地下巻取機(jī) 所巻繞的下次以后的任意的鋼板的所述目標(biāo)巻繞溫度。
一種巻繞溫度控制裝置，用熱軋機(jī)的出來一側(cè)設(shè)置的多個(gè)水箱將由熱 軋機(jī)所軋制且由地下巻取機(jī)所巻繞的鋼板進(jìn)行冷卻，其特征在于，包括-預(yù)置控制部，根據(jù)目標(biāo)巻繞溫度和與鋼板速度有關(guān)的信息，運(yùn)算用代碼表 示所述冷卻水箱的開閉信息的控制代碼；動(dòng)態(tài)控制部，按照所述鋼板的狀 態(tài)即觀測結(jié)果，運(yùn)算對(duì)所述控制代碼進(jìn)行修正的代碼修正信息；水箱模式 變換部，將由所述代碼修正信息所修正的控制代碼變換為水箱模式，對(duì)水 箱控制裝置輸出；和適應(yīng)控制部，按照所述代碼修正信息，運(yùn)算由所述地 下巻取機(jī)所巻繞的下次以后的任意的鋼板中使用的代碼修正信息。
一種巻繞溫度控制方法，根據(jù)目標(biāo)巻繞溫度和與鋼板速度有關(guān)的信 息，運(yùn)算由代碼表示所述冷卻水箱的開閉信息的控制代碼；按照所述鋼板 的狀態(tài)即觀測結(jié)果，運(yùn)算對(duì)所述控制代碼進(jìn)行修正的代碼修正信息；將由 所述代碼修正信息所修正的控制代碼變換為水箱模式，對(duì)水箱控制裝置輸 出；按照所述代碼修正信息，運(yùn)算溫度修正信息；按照所述溫度修正信息， 修正由所述地下巻取機(jī)所巻繞的下次以后的任意鋼板的所述目標(biāo)巻繞溫 度。
一種巻繞溫度控制方法，根據(jù)目標(biāo)巻繞溫度和與鋼板速度有關(guān)的信 息，運(yùn)算由代碼表示所述冷卻水箱的開閉信息的控制代碼；按照所述鋼板 的狀態(tài)即觀測結(jié)果，運(yùn)算對(duì)所述控制代碼進(jìn)行修正的代碼修正信息；將由 所述代碼修正信息所修正的控制代碼變換為水箱模式，對(duì)水箱控制裝置輸 出；按照所述溫度修正信息，運(yùn)算由所述地下巻取機(jī)所巻繞的下次以后的 任意鋼板中使用的代碼修正信息。
特征在于用熱軋機(jī)的出來一側(cè)設(shè)置的冷卻裝置把用熱軋機(jī)軋制的鋼
板冷卻，把用地下巻取機(jī)巻繞之前的鋼板的溫度控制在給定的目標(biāo)溫度， 其特征在于，包括存儲(chǔ)冷卻裝置中設(shè)置的多個(gè)冷卻水箱的開放順序的優(yōu) 先關(guān)系的冷卻水箱優(yōu)先級(jí)表；用于推測該鋼板的巻繞溫度的板溫測定模
型；把所述冷卻水箱的開閉的組合即水箱模式與使用所述冷卻水箱優(yōu)先級(jí) 表的信息生成的控制代碼對(duì)應(yīng)，從目標(biāo)巻繞溫度和與鋼板速度有關(guān)的信 息，使用所述板溫測定模型推測巻繞溫度，使用推測的結(jié)果，計(jì)算輸出用
于實(shí)現(xiàn)目標(biāo)巻繞溫度的控制代碼的預(yù)置控制部；把該預(yù)置控制部輸出的控 制代碼變換為水箱模式，對(duì)冷卻裝置輸出的水箱模式變換部。
把所述控制代碼對(duì)應(yīng)，使得全部水箱打開的狀態(tài)為最大值(或最小 值)，把全部水箱關(guān)閉的狀態(tài)為最小值(或最大值)，伴隨著控制代碼的增 加，所述巻繞溫度的推測值單調(diào)減少(或增加)。
特征在于所述預(yù)置控制部與所述鋼板的長度方向的各部位對(duì)應(yīng)，計(jì) 算輸出所述控制代碼，所述冷卻模式變換部識(shí)別各水箱的正下方的鋼板的 長度方向的部位，抽出與部位對(duì)應(yīng)的控制代碼，把它變換為水箱模式，對(duì) 冷卻裝置輸出。
特征在于，具有所述預(yù)置控制部調(diào)査所述控制代碼在鋼板長度方向 的增減，當(dāng)某部位的控制代碼比前后的控制代碼大或小時(shí)，通過使該控制 代碼與前或后的控制代碼一致，修正控制代碼，使得鋼板長度方向的控制 代碼的變化成為單峰性的函數(shù)的平滑部。
此外， 一種溫度控制方法，用熱軋機(jī)的出來一側(cè)設(shè)置的冷卻裝置把用 熱軋機(jī)軋制的鋼板冷卻，把用地下巻取機(jī)巻繞之前的鋼板的溫度控制在給 定的目標(biāo)溫度，其特征在于對(duì)冷卻裝置中設(shè)置的冷卻水箱的開放順序賦 予優(yōu)先級(jí)，使用該優(yōu)先級(jí)，生成與冷卻水箱開閉的組合即冷卻模式對(duì)應(yīng)的 控制代碼，從控制代碼和與鋼板速度有關(guān)的信息，使用板溫度推測模型推 測該鋼板的巻繞溫度，使用推測結(jié)果，決定用于現(xiàn)實(shí)目標(biāo)巻繞溫度的控制 代碼，輸出，把該控制代碼變換為水箱模式，對(duì)冷卻裝置輸出。
對(duì)于把目標(biāo)巻繞溫度和鋼板的速度模式和冷卻裝置的優(yōu)先級(jí)作為輸 入信息，使用板溫度推測模型計(jì)算實(shí)現(xiàn)所需的巻繞溫度的冷卻裝置的指令 值所對(duì)應(yīng)的控制代碼的模型最佳預(yù)置部，作為動(dòng)態(tài)控制部，具有把用于 補(bǔ)償目標(biāo)巻繞溫度和冷卻控制中從鋼板檢測的巻繞溫度的偏差的水箱的
開閉作為控制代碼的修正量計(jì)算的巻繞溫度偏差修正部；把用于補(bǔ)償預(yù)置 控制時(shí)假定的鋼板的冷卻前溫度和冷卻控制中從鋼板檢測的冷卻前溫度 的偏差的水箱的開閉作為所述控制代碼的修正量計(jì)算的冷卻前溫度偏差 修正部；把用于補(bǔ)償預(yù)置控制時(shí)假定的鋼板速度和冷卻控制中的鋼板速度 的偏差的水箱的開閉作為所述控制代碼的修正量計(jì)算的速度偏差修正部。 把這些計(jì)算中使用的系數(shù)集中在存儲(chǔ)控制代碼的變化對(duì)巻繞溫度帶來的 影響的第一影響系數(shù)表、存儲(chǔ)所述鋼板速度的變化對(duì)巻繞溫度帶來的影響 的第二影響系數(shù)表、存儲(chǔ)所述冷卻溫度的速度的變化對(duì)巻繞溫度帶來的影 響的第三影響系數(shù)表中。而且，提供巻繞溫度控制裝置，包括對(duì)鋼板長 度方向的各部位，用動(dòng)態(tài)控制部輸出的控制代碼修正模型最佳預(yù)置部輸出 的控制代碼，把控制代碼變換為冷卻裝置的輸出模式的水箱模式變換部。
此外，從目標(biāo)巻繞溫度和與鋼板速度有關(guān)的信息，計(jì)算由代碼表示所 述冷卻水箱的開閉信息的控制代碼，按照所述鋼板的狀態(tài)即觀測結(jié)果，計(jì) 算修正所述控制代碼的代碼修正信息，把用所述代碼修正信息修正的控制 代碼變換為水箱模式，對(duì)水箱控制裝置輸出，按照所述代碼修正信息計(jì)算 溫度修正信息，按照所述溫度修正信息，修正由所述地下巻取機(jī)巻繞的下 次以后的任意鋼板中的所述目標(biāo)巻繞溫度。
或者，從目標(biāo)巻繞溫度和與鋼板速度有關(guān)的信息，計(jì)算由代碼表示所 述冷卻水箱的開閉信息的控制代碼，按照所述鋼板的狀態(tài)即觀測結(jié)果，計(jì) 算修正所述控制代碼的代碼修正信息，把用所述代碼修正信息修正的控制 代碼變換為水箱模式，對(duì)水箱控制裝置輸出，按照所述代碼修正信息計(jì)算 由所述地下巻取機(jī)巻繞的下次以后的任意鋼板中的代碼修正信息。
有選為軋制材料的溫度預(yù)測中使用的溫度預(yù)測模型能以高精度模擬 實(shí)際的冷卻現(xiàn)象。此外，用于確保外來干擾的影響最小化或?qū)W習(xí)中使用的 實(shí)際數(shù)據(jù)的可靠性的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)的采集方法和采集定時(shí)成為可能。此外，通 過使軋制材料長度方向的適應(yīng)單位為鋼板的前端部和穩(wěn)定部等2處，把適 應(yīng)控制的計(jì)算簡單化，并且使適應(yīng)結(jié)果的可靠性提高。不是實(shí)際數(shù)據(jù)，而 著眼于操作量，實(shí)現(xiàn)適應(yīng)控制，從而除去實(shí)際數(shù)據(jù)的不可靠性的影響的控 制變?yōu)榭赡堋?br> 根據(jù)本發(fā)明，在熱軋的巻繞冷卻步驟中，通過簡單的計(jì)算，能以高精
度在鋼板的長度方向控制溫度。此外，能生成冷卻閥門不按時(shí)間系列重復(fù) 開閉的冷卻水箱。
在熱軋的巻繞冷卻步驟中，在冷卻控制中，即使發(fā)生鋼板的速度變化、 冷卻前溫度的偏移、巻繞溫度與目標(biāo)值的不一致，通過簡單的計(jì)算能把這 些對(duì)巻繞溫度的影響最小化，能以高精度在鋼板的長度方向控制溫度。
在熱軋的巻繞冷卻步驟中，即使由于控制環(huán)境的變化，板溫推測模型 無法充分模式實(shí)際的鋼板的冷卻現(xiàn)象時(shí)，通過簡單的計(jì)算，也能在鋼板的 長度方向全部區(qū)域中以高精度控制溫度。


下面簡要說明附圖。
圖1是表示本發(fā)明的控制系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。
圖2是表示目標(biāo)巻繞溫度表的結(jié)構(gòu)的說明圖。 圖3是表示速度模式表的結(jié)構(gòu)的說明圖。 圖4是表示冷卻水箱優(yōu)先級(jí)表的結(jié)構(gòu)的說明圖。 圖5是表示冷卻水箱開閉模式和控制代碼的對(duì)應(yīng)表的說明圖。 圖6是表示模型最佳預(yù)置部件的處理的程序流程圖。 圖7是表示巻繞溫度預(yù)測計(jì)算的詳細(xì)處理的程序流程圖。 圖8是表示基于圖6的最優(yōu)化處理的控制代碼的變化的一個(gè)例子的說 明圖。
圖9是鋼板部位和控制代碼的對(duì)應(yīng)表的說明圖。
圖IO是平滑處理的說明圖。
圖11是基于動(dòng)態(tài)控制部件的修正處理的說明圖。
圖12是表示水箱模式變換部件的處理的程序流程圖。
圖13是對(duì)控制模型的調(diào)整進(jìn)行遠(yuǎn)程服務(wù)的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
圖14是表示本發(fā)明的控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的說明圖。
圖15是表示目標(biāo)巻繞溫度表的結(jié)構(gòu)的說明圖。
圖16是表示速度模式表的結(jié)構(gòu)的說明圖。
圖17是表示冷卻水箱優(yōu)先級(jí)表的結(jié)構(gòu)的說明圖。
圖18是水箱開閉模式和控制代碼的對(duì)應(yīng)例的說明圖。
圖19是模型最佳預(yù)置部件的處理。
圖20是巻繞溫度預(yù)測計(jì)算的詳細(xì)處理。
圖21是冷卻水箱開閉模式和控制代碼的對(duì)應(yīng)表的結(jié)構(gòu)圖。
圖22是鋼板部位和控制代碼的對(duì)應(yīng)表的結(jié)構(gòu)圖。
圖23是平滑處理的說明圖。
圖24是基于動(dòng)態(tài)控制部件的控制代碼修正處理的說明圖。
圖25是第一影響系數(shù)表的結(jié)構(gòu)圖。
圖26是第二影響系數(shù)表的結(jié)構(gòu)圖。
圖27是第三影響系數(shù)表的結(jié)構(gòu)圖。
圖28是冷卻前溫度偏差修正部件的處理。
圖29是鋼板的長度方向分段的說明圖。
圖30是速度偏差修正部件的處理。
圖31是基于動(dòng)態(tài)控制部件的控制代碼修正處理結(jié)果的說明圖。 圖32是水箱模式變換部件的處理。
圖33是基于動(dòng)態(tài)控制部件的控制代碼修正處理的說明圖。 圖34是水箱模式變換部件的處理。
圖35是對(duì)控制模型的調(diào)整進(jìn)行遠(yuǎn)程服務(wù)的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
圖36是表示本發(fā)明的巻繞溫度控制裝置的結(jié)構(gòu)的說明圖。
圖37是表示目標(biāo)巻繞溫度表的結(jié)構(gòu)的說明圖。
圖38是表示速度模式表的結(jié)構(gòu)的說明圖。
圖39是表示冷卻水箱優(yōu)先級(jí)表的結(jié)構(gòu)的說明圖。
圖40是水箱開閉模式和控制代碼的對(duì)應(yīng)例的說明圖。
圖41是預(yù)置控制部件的處理。
圖42是巻繞溫度預(yù)測計(jì)算的詳細(xì)處理。
圖43是冷卻水箱開閉模式和控制代碼的對(duì)應(yīng)表的結(jié)構(gòu)圖。
圖44是鋼板部位和控制代碼的對(duì)應(yīng)表的結(jié)構(gòu)圖。
圖45是基于動(dòng)態(tài)控制部件的控制代碼修正處理的說明圖。
圖46是第一影響系數(shù)表的結(jié)構(gòu)圖。
圖47是第二影響系數(shù)表的結(jié)構(gòu)圖。
圖48是第三影響系數(shù)表的結(jié)構(gòu)圖。
圖49是冷卻前溫度偏差修正部件的處理。 圖50是鋼板的長度方向分段的說明圖。 圖51是速度偏差修正部件123的處理。
圖52是基于動(dòng)態(tài)控制部件的控制代碼修正處理結(jié)果的說明圖。
圖53是水箱模式變換部件的處理。
圖54是適應(yīng)控制部件的結(jié)構(gòu)圖。
圖55是前端適應(yīng)控制部件的處理。
圖56是穩(wěn)定適應(yīng)控制部件的處理。
圖57是表示巻繞溫度控制裝置的結(jié)構(gòu)的說明圖。
符號(hào)的說明。
100—控制裝置；lll一模型最佳預(yù)置部件；112—平滑部件；114一目 標(biāo)巻繞溫度表；U5—速度模式表；116—冷卻水箱優(yōu)先級(jí)表；117—板溫 推測模型；120—?jiǎng)討B(tài)控制部件；130—水箱模式變換部件；150—控制對(duì) 象；153—巻繞冷卻部；1205—調(diào)整用數(shù)據(jù)庫；1206—模型調(diào)整部件。
具體實(shí)施例方式
用于實(shí)施本發(fā)明的巻繞溫度控制裝置的最佳形態(tài)如圖l所示，巻繞溫
度控制裝置ioo把目標(biāo)巻繞溫度、鋼板的速度模式和冷卻裝置的優(yōu)先級(jí)作
為輸入信息。而且，具有使用板溫推測模型，計(jì)算與實(shí)現(xiàn)所需的巻繞溫 度的冷卻裝置的指令值對(duì)應(yīng)的控制代碼的模型最佳預(yù)置部件111;抑制冷 卻裝置的指令值的不要的變更的冷卻裝置的指令值平滑部件112。還包含: 把控制代碼變換為冷卻裝置的輸出模式的冷卻水箱變換部件130。
據(jù)此，在熱軋后的鋼板的巻繞控制中，無論在鋼板長度方向的哪個(gè)部 位，都能取得高精度的巻繞溫度。結(jié)果，能提高鋼板的組成質(zhì)量，同時(shí)能 取得接近平坦的鋼板形狀。
圖1表示本發(fā)明實(shí)施例1的巻繞溫度控制裝置和控制對(duì)象的結(jié)構(gòu)。巻 繞溫度控制裝置100從控制對(duì)象150接收各種信號(hào)，對(duì)控制對(duì)象150輸出 控制信號(hào)。
首先，說明控制對(duì)象150的結(jié)構(gòu)。在本實(shí)施例中，控制對(duì)象150是熱 軋的巻繞溫度控制線，用巻繞冷卻部153把由軋制部152的軋機(jī)157軋制 的900'C 1000'C的溫度的鋼板151冷卻，用地下巻取機(jī)154巻繞。在巻繞 冷卻部153設(shè)置從鋼板151的上方水冷的上部冷卻裝置158和從鋼板151 的下方水冷的下部冷卻裝置159。各冷卻裝置分別具有多個(gè)組合一定數(shù)量 的放出水的冷卻水箱160的庫161。
在本實(shí)施例中，以各冷卻水箱160的操作指令為打開或關(guān)閉時(shí)為例進(jìn) 行說明。出軋機(jī)一側(cè)溫度計(jì)155計(jì)測由軋制部152軋制之后的鋼板的溫度， 巻繞溫度計(jì)156計(jì)測由地下巻取機(jī)154巻繞之前的溫度。巻繞溫度控制的 目的是使由巻繞溫度計(jì)156計(jì)測的溫度與目標(biāo)溫度一致。目標(biāo)溫度可以在 巻材長度方向的各部位一定，也可以按照各部位設(shè)定不同的值。
下面表示巻繞溫度控制裝置100的結(jié)構(gòu)。巻繞溫度控制裝置100具有: 用巻繞冷卻部153把鋼板155冷卻之前，計(jì)算與各冷卻水箱160的開閉模 式對(duì)應(yīng)的控制代碼的預(yù)置控制部件110。此外，具有由巻繞冷卻部153 把鋼板155冷卻時(shí)，實(shí)時(shí)取得巻繞溫度計(jì)156的測定溫度等的實(shí)際，變更 控制代碼的動(dòng)態(tài)控制部件120。此外，具有把控制代碼變換為各冷卻水 箱160的開閉模式的水箱模式變換部件130。以下把各冷卻水箱160的開 閉模式的集合稱作水箱模式。
預(yù)置控制部件110具有從目標(biāo)巻繞溫度表114、速度模式表115、 冷卻水箱優(yōu)先級(jí)表116取得信息，通過使用板溫推測模型117的運(yùn)算，計(jì) 算水箱模式的模型最佳預(yù)置部件111。具有對(duì)于模型最佳預(yù)置部件111 的計(jì)算結(jié)果，使水箱模式的時(shí)間的輸出平滑的冷卻裝置指令值平滑部件 112。
動(dòng)態(tài)控制部件120具有使用來自巻繞溫度計(jì)156的檢測溫度，修正
它和目標(biāo)溫度的偏差的巻繞溫度偏差修正部件121。此外，具有使用來 自出軋機(jī)一側(cè)溫度計(jì)155的檢測溫度，修正它和預(yù)置控制運(yùn)算時(shí)假定的出 軋機(jī)一側(cè)溫度的偏差的出軋機(jī)一側(cè)溫度偏差修正部件122。此外，具有 從軋機(jī)157或地下巻取機(jī)154的旋轉(zhuǎn)速度計(jì)算鋼板151的速度，修正計(jì)算 結(jié)果和預(yù)置控制運(yùn)算時(shí)假定的鋼板速度的偏差的速度偏差修正部件123。
圖2表示目標(biāo)巻繞溫度表114的結(jié)構(gòu)。表示與鋼板的種類(鋼種)對(duì) 應(yīng)，把目標(biāo)溫度分層的例子。預(yù)置控制部件110判定該巻材的鋼種，從目 標(biāo)巻繞溫度表114抽出對(duì)應(yīng)的目標(biāo)溫度。
圖3表示速度模式表115的結(jié)構(gòu)。對(duì)于鋼種、板厚、板寬，鋼板151 的前端從軋機(jī)157出來，由地下巻取機(jī)154巻繞之前的速度是初始速度。 然后，急加速后的穩(wěn)定速度，鋼板151的后端從軋機(jī)157出來之前急減速， 由地下巻取機(jī)154巻繞之前的速度是結(jié)束期速度，把各速度分層。
預(yù)置控制部件110判定該巻材的鋼種、板厚、板寬，從速度模式表115 抽出對(duì)應(yīng)的速度模式。例如鋼種為SUS304，板厚3.0~4.0mm，板寬為 1200mm時(shí)，設(shè)定初始速度150mpm、穩(wěn)定速度150mpm、結(jié)束期速度 150mpm。
圖4表示冷卻水箱優(yōu)先級(jí)表115的結(jié)構(gòu)。以下，以水箱的總數(shù)為100 時(shí)為例進(jìn)行說明。圖4是對(duì)100個(gè)水箱的開放順序賦予1~100的優(yōu)先級(jí)， 對(duì)于鋼種、板厚、水箱分類(上水箱或下水箱)，存儲(chǔ)優(yōu)先開放的冷卻水 箱的順序。
考慮冷卻效率、表面和內(nèi)部的允許溫度差，決定優(yōu)先級(jí)。例如鋼板151 薄時(shí)，在表面和內(nèi)部難以產(chǎn)生溫度差，所以考慮冷卻效率，優(yōu)先開放接近 鋼板151的溫度高的軋機(jī)157的出來一側(cè)的水箱。在鋼板151厚時(shí)，利用 基于空冷的回流，為了把表面和內(nèi)部的溫度差抑制在允許值的范圍內(nèi)，盡 可能打開的水箱不連續(xù)地賦予優(yōu)先級(jí)。通過使水冷和空冷混合存在，稍微 犧牲冷卻效率，抑制鋼板151的表面和內(nèi)部的溫度差。
控制冷卻水箱，從而只開放能實(shí)現(xiàn)目標(biāo)巻繞溫度的數(shù)量。對(duì)庫、冷卻 水箱，按靠近軋機(jī)157的順序賦予編號(hào)，例如(1、 1)表示第一庫的第一 冷卻水箱。
在圖4中，表示鋼種為SUS304,板厚為2.0 3.0mm，冷卻水箱分類 為上水箱時(shí)，以(1、 1)、 (1、 2)、 (1、 3)、 (1、 4)、 (1、 5)、 (2、 1)、、 (20、 4)、 (20、 5)的順序優(yōu)先開放。即因?yàn)楸“?，考慮冷卻效率，從軋 機(jī)157出來一側(cè)的水箱按順序優(yōu)先開放。此外，鋼種為SUS304,板厚為 5.0~6.0mm，冷卻水箱分類為上水箱時(shí)，以(1、 1)、 (1、 4)、 (2、 1)、 (2、 4)、 (3、 1)、 (3、 4)、、 (20、 3)、 (20、 5)的順序優(yōu)先開放。即表示 鋼板151稍厚，所以開放的水箱不連續(xù)地賦予優(yōu)先級(jí)。
在本實(shí)施例中，上水箱和下水箱的優(yōu)先級(jí)相同，但是也可以賦予不同 的優(yōu)先級(jí)。
水箱模式由對(duì)應(yīng)的控制代碼表現(xiàn)。圖5表示預(yù)置控制部件110輸出的 控制代碼和冷卻水箱開閉模式的對(duì)應(yīng)。控制代碼0為全開，100為全關(guān)。 以下，進(jìn)行控制代碼化，使得只有優(yōu)先級(jí)1的冷卻水箱打開的水箱開閉模 式為1，優(yōu)先級(jí)1和2的兩個(gè)冷卻水箱打開的水箱開閉模式為2*-*。
預(yù)置控制部件110對(duì)平滑部件112輸出與這樣的冷卻水箱開閉模式對(duì) 應(yīng)的控制代碼。即全部冷卻水箱打開的狀態(tài)的控制代碼為0，全部冷卻水 箱關(guān)閉的狀態(tài)的控制代碼為100 (IOO為上或下冷卻水箱的總數(shù))。而且， 如果鋼種為SUS304，板厚為2.0~3.0mm，冷卻水箱分類為上水箱時(shí)，就 按照水箱的優(yōu)先級(jí)，決定控制代碼。例如只有(1、 1)打開的狀態(tài)為控制 代碼99， (1、 1)、 (1、 2)打開的狀態(tài)為控制代碼98， (1、 1)、 (1、 2)、 (1、 3)打開的狀態(tài)為控制代碼97。用該要領(lǐng)，以下對(duì)水箱的開放模式賦 予控制代碼，直到全部水箱打開的狀態(tài)的控制代碼O。
圖6表示模型最佳預(yù)置部件111執(zhí)行的算法。根據(jù)在S6-l中從速度模 式表115取得的值，計(jì)算用于從初始速度轉(zhuǎn)移到穩(wěn)定速度的加速開始位置、 用于從穩(wěn)定速度轉(zhuǎn)移到結(jié)束期速度的減速開始位置。然后，計(jì)算從鋼板151 出軋機(jī)157開始到用地下巻取機(jī)154的巻繞結(jié)束的速度模式。分別能用以 下所示的表達(dá)式1~表達(dá)式4計(jì)算加速開始位置Saccp、加速結(jié)束位置 Saccq、減速開始位置Sdccp、減速結(jié)束位置Sdccq。
Saccp: L覓d
可是，Lmd:從軋機(jī)157到地下巻取機(jī)154的距離。 [表達(dá)式2]
Saccq-Saccp十(Suid-Sslart) * (Snid + Sslart) / (Saccrale*2) 可是，Sstart:鋼板151的初始速度，Smid:鋼板151的穩(wěn)定速度， Saccrate:從鋼板151的初始速度到穩(wěn)定速度的加速率。 [表達(dá)式3]
Sdccp-LsUip— (Snld—Send) * (Saiid + Send) / (Sdccrate*2) —Laargiii
可是，Lstrip:鋼板151的長度，Send:鋼板151的結(jié)束期速度，Sdccrate: 從鋼板151穩(wěn)定速度到結(jié)束期速度的減速率，Lmargin:表示鋼板151的
尾部離幵達(dá)到何種程度前減速結(jié)束的界限。 Sdccq = Lstrip —Lraargin
按照計(jì)算的速度模式，在S6-2以后，用使用板溫推測模型117的計(jì) 算算出實(shí)現(xiàn)目標(biāo)巻繞溫度的水箱模式的時(shí)間變化。在本實(shí)施例中，表示按 照線性反插補(bǔ)法計(jì)算水箱模式的例子。
在S6-2中關(guān)于鋼板151的各部位，定義夾著解的控制代碼的兩個(gè)控 制代碼nL、 nH。這里，在冷卻水箱的全開和全關(guān)之間存在解，所以一律 為nL=0， nH=0。這里，伴隨著控制代碼的增加，單純打開的冷卻水箱減 少，所以nl<n2時(shí)，關(guān)于與這些水箱模式對(duì)應(yīng)的巻繞溫度Tcl、Tc2,TcKTc2 成立。
接著在S6-3中，nL和nH的平均為n0。然后在S6-4中，計(jì)算與控制 代碼n0對(duì)應(yīng)的巻繞溫度Tc0。 S6-4關(guān)于鋼板150的長度方向的各部位， 從出軋機(jī)到地下巻取機(jī)巻繞，連續(xù)計(jì)算按照板溫推測模型117的溫度推測 運(yùn)算，推測巻繞溫度。在S6-5中，判定推測巻繞溫度Tc0相對(duì)目標(biāo)巻繞 溫度Ttarget的符號(hào)，當(dāng)TcOTtarget時(shí)，在nO和nL之間存在解，所以把 nO放在nH。相反，當(dāng)Tc(KTtarget時(shí)，在nO和nH之間存在解，所以把 n0放在nL。在S6-6中，判定算法的結(jié)束條件，在不滿足時(shí)，重復(fù)執(zhí)行S6-3 S6-5。
算法的結(jié)束把S5-3~S5-5的一定次數(shù)以上的重復(fù)結(jié)束、巻繞溫度推測 Tc和目標(biāo)巻繞溫度Ttai"get的偏差在一定值以下、n0與nH、 nL中的任意 一個(gè)一致作為條件，判定。
作為控制代碼賦予方法，可以進(jìn)行對(duì)應(yīng)，使得全部冷卻水箱為關(guān)閉狀 態(tài)的控制代碼為O(最小值)，全部冷卻水箱為打開狀態(tài)的控制代碼為100
(最大值)，伴隨著控制代碼的增加，巻繞溫度的推測值單調(diào)增加。 圖7表示與S6-4對(duì)應(yīng)的溫度推測運(yùn)算的細(xì)節(jié)。作為溫度推測運(yùn)算， 表示把鋼板151在長度方向和厚度方向分割，時(shí)間以一定刻度推進(jìn)、計(jì)算
的所謂的前進(jìn)差分法的例子。
在S7-l中更新計(jì)算時(shí)刻，從在圖6的S6-l中生成的速度模式計(jì)算相 應(yīng)時(shí)刻的板速Vt。在S7-2中，使用計(jì)算的板速，計(jì)算出軋機(jī)長度。出軋 機(jī)長度Ln是軋制結(jié)束，從軋機(jī)出來的鋼板的長度，能用表達(dá)式5計(jì)算。 可是，Ln-l是以前時(shí)刻的出來長度。 <formula>formula see original document page 23</formula>
在S7-3中判定運(yùn)算的結(jié)束。出軋機(jī)長度Ln比鋼板的全長和軋機(jī)157~ 地下巻取機(jī)154距離的和大時(shí)，與一個(gè)巻材對(duì)應(yīng)的巻繞溫度預(yù)測計(jì)算全部 結(jié)束，所以成為運(yùn)算結(jié)束。
當(dāng)運(yùn)算未結(jié)束時(shí)，在S7-4中進(jìn)行鋼板的溫度跟蹤。即從Ln和Ln-l 的關(guān)系知道對(duì)于以前時(shí)刻的鋼板的位置，在經(jīng)過A時(shí)間后，鋼板前進(jìn)了多 少，所以進(jìn)行把鋼板的溫度分布只移動(dòng)對(duì)應(yīng)的距離的處理。在S7-5中， 對(duì)在A間從軋機(jī)排出的鋼板151設(shè)定冷卻前的鋼板溫度的推測值。在S7-6 中，從與鋼板151的各部位對(duì)應(yīng)的水箱的開閉信息判定各部位是水冷還是 空冷。在水冷時(shí)，在S7-7中按照表達(dá)式6計(jì)算熱傳導(dǎo)系數(shù)。
<formula>formula see original document page 23</formula>
可是，w:水量密度，Tw:水溫，D:噴嘴直徑，pl:線方向的噴嘴間 隔，pc:與線正交方向的噴嘴間隔，Tsu:鋼板151的表面溫度。
表達(dá)式6是所謂的薄板冷卻時(shí)的熱傳導(dǎo)系數(shù)。作為水冷方法，此外有 噴霧冷卻等各種，知道幾個(gè)熱傳導(dǎo)系數(shù)的計(jì)算式。而空冷時(shí)，按照表達(dá)式 7，計(jì)算熱傳導(dǎo)系數(shù)。
<formula>formula see original document page 23</formula>
可是，o :斯蒂芬玻爾茲曼常數(shù)(=4.88)， e :放射率，Ta:空氣溫 度rC)， Tsu:鋼板151的表面溫度。
關(guān)于鋼板151的表面和背面，表達(dá)式6和表達(dá)式7分別計(jì)算。然后在 S7-9中根據(jù)經(jīng)過A之前的溫度，加減A間的熱量的移動(dòng)，計(jì)算鋼板151的
各部位的溫度。如果能忽略鋼板151的厚度方向的熱移動(dòng)時(shí)，關(guān)于鋼板151 的長度方向的各部位，就能按表達(dá)式8那樣計(jì)算。 [表達(dá)式8] Tn=Tn-l—(lH+llb) *A/(p*C*B)
可是，Tn:現(xiàn)在的板溫，Tn-l: A之前的板溫，ht:鋼板表面的熱傳 導(dǎo)系數(shù)，hb:鋼板背面的熱傳導(dǎo)系數(shù)，P:鋼板的密度，C:鋼板的比熱， B:鋼板厚度。
此外，有必要考慮鋼板151的厚度方向的熱傳導(dǎo)時(shí)，能通過求解熟知 的熱方程式，計(jì)算。熱方程式由表達(dá)式9表示，用計(jì)算機(jī)對(duì)它進(jìn)行差分計(jì) 算的方法在各種文獻(xiàn)中公開。
<formula>formula see original document page 24</formula>
可是，入熱傳導(dǎo)率，T:材料溫度。
然后，在S7-10中，從軋機(jī)157到地下巻取機(jī)154的線內(nèi)的鋼板151 的全部區(qū)域中計(jì)算結(jié)束之前，重復(fù)S6-6 S7-9。此外，在S7-3中判定運(yùn)算 的結(jié)束之前，重復(fù)S7-l S7-9。
圖8表示S6-3中對(duì)鋼板151的各部位賦予的控制代碼的基于圖6的 最優(yōu)化處理的變化的一個(gè)例子。在第一次處理中，在各部位是對(duì)相同的初 始值(nL=0, nH=100)的處理，所以如圖8的第一次處理所示，在鋼板 151的全部區(qū)域，賦予50。在第二次處理中，對(duì)于控制代碼50，根據(jù)鋼板 151的各部位的巻繞溫度TcO的預(yù)測結(jié)果比Ttarget大或小，賦予的控制代 碼不同。在本實(shí)施例中，表示接近鋼板速度為低速的鋼板151的前端、后 端的部分更新為關(guān)閉水箱的方向的控制代碼，鋼板速度為高速的鋼板151 的中央部更新為打開水箱方向的控制代碼的例子。
具體而言，如圖8的第二次處理所示，前端部、后端部在第一次的處 理的S6-5中更新為nL=50、 nH=100的結(jié)果為控制代碼更新為平均的75。 而中央部在第一次的處理的S6-5中更新為nL=0、 nH=50的結(jié)果為控制代 碼更新為25。通過這樣重復(fù)圖6的S6-3~S6-6，依次更新控制代碼。
圖9表示預(yù)置控制部件110最終輸出的控制代碼的例子。在圖的例子 中，鋼板151與離前端的距離對(duì)應(yīng)，以lm單位，劃分為網(wǎng)格，與網(wǎng)格對(duì) 應(yīng)，分配控制代碼。冷卻裝置與鋼板的表面和背面對(duì)應(yīng)，具有上部冷卻裝 置158和下部冷卻裝置159，所以作為控制代碼，與上水箱和下水箱對(duì)應(yīng)， 分別輸出。在圖中，表示關(guān)于鋼板151的長度方向，離前端lm的上水箱 的控制代碼為95，下水箱的控制代碼為95，在500m 501m之間，上水箱 的控制代碼為14，下水箱的控制代碼為14。
在圖9中，與鋼板151的同一部位對(duì)應(yīng)的上水箱和下水箱的控制代碼 相同，但是也能設(shè)定不同的控制代碼。
圖10表示平滑部件112的處理結(jié)果。平滑部件112對(duì)于模型最佳預(yù) 置部件lll的輸出，進(jìn)行把冷卻水箱的開閉平滑化的處理。模型最佳預(yù)置 部件111輸出的控制代碼在鋼板部位3m 4m的區(qū)間中，與前后的部位相 比，都小。這時(shí)，輸出一部分的冷卻水箱伴隨著部位的通過，瞬間開閉的 控制指令。
基于平滑部件112的平滑處理之后，通過把控制代碼12平滑為14， 控制代碼對(duì)于鋼板部位的變化變?yōu)閱握{(diào)，消除平滑前的問題。
即使生成冷卻水箱用短周期開閉的指令，實(shí)際上因?yàn)槔鋮s水箱的響應(yīng) 延遲，所以沒有意義。因此，進(jìn)行這樣平滑處理，把冷卻水箱的指令在時(shí) 間方向平滑化。把各控制代碼與前后的控制代碼比較，都大或小時(shí)，通過 使它與前或后的控制代碼一致的簡單處理，能實(shí)現(xiàn)平滑化。
預(yù)置控制部件IIO輸出的控制代碼由動(dòng)態(tài)控制部件120，在實(shí)際冷卻 鋼板151時(shí)，實(shí)時(shí)修正。動(dòng)態(tài)控制部件120具有使用來自巻繞溫度計(jì)156 的檢測溫度，修正它與目標(biāo)溫度的偏差的巻繞溫度偏差修正部件121。此 外，具有使用來自出軋機(jī)一側(cè)溫度計(jì)155的檢測溫度，修正它與預(yù)置控 制計(jì)算時(shí)假定的出軋機(jī)一側(cè)溫度的偏差的出軋機(jī)一側(cè)溫度偏差修正部件 122。還具有從軋機(jī)157或地下巻取機(jī)154的旋轉(zhuǎn)速度計(jì)算鋼板151的 速度，修正計(jì)算結(jié)果和預(yù)置控制計(jì)算時(shí)假定的鋼板速度的偏差的速度偏差 修正部件123。把這些修正量的總和換算為控制代碼的變化量，作為動(dòng)態(tài) 控制部件120的修正量輸出。修正量的計(jì)算能由PI控制等的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)。 按照輸出的修正量，修正預(yù)置控制部件IIO輸出的控制代碼。
圖11表示動(dòng)態(tài)控制部件120修正預(yù)置控制部件110輸出的控制代碼
時(shí)的修正結(jié)果的例子。鋼板部位5m 6m的控制代碼從12修正為14。
圖12表示水箱模式變換部件130執(zhí)行的算法。在Sll-l中，計(jì)算通 過冷卻水箱的正下方的鋼板151離前端的距離Lh。通?？刂蒲b置100為 了以各種目的使用，具有這樣的距離信息。
在Sll-2中判定Lh是否比0小，在小時(shí)，鋼板151未到達(dá)冷卻水箱， 所以跳出處理，進(jìn)入Sll-6。大時(shí)，鋼板151到達(dá)冷卻水箱，所以在Sll-3 中抽出與距離Lh對(duì)應(yīng)的控制代碼。即比對(duì)Lh和圖9的鋼板部位，抽出與 Lh對(duì)應(yīng)的部位的上水箱控制代碼和下水箱控制代碼。
在Sll-4中從控制代碼抽出冷卻水箱開閉模式。使用圖5的控制代碼 和冷卻水箱開閉模式的對(duì)應(yīng)，決定開放到優(yōu)先級(jí)多少的冷卻水箱。在Sll-5 中，使用冷卻水箱優(yōu)先級(jí)表115中存儲(chǔ)的信息，具體確定開放的冷卻水箱， 最終決定該冷卻水箱的開閉。在Sll-6中，判定關(guān)于全部冷卻水箱的運(yùn)算 是否結(jié)束，在未結(jié)束時(shí)，在結(jié)束之前，重復(fù)Sll-l Sll-5的處理。
在本實(shí)施例中，以冷卻水箱數(shù)上下都為IOO時(shí)為例進(jìn)行說明，但是作 為水箱數(shù)，按照設(shè)備，可以是各種數(shù)。在本實(shí)施例中，設(shè)置平滑部件1112， 但是也考慮省略的結(jié)構(gòu)。
說明其他實(shí)施例。在本實(shí)施例中，表示作為工廠制造機(jī)從遠(yuǎn)程使用因 特網(wǎng)的服務(wù)，進(jìn)行水冷模型或空冷模型的調(diào)整的情形。圖13表示本實(shí)施 例的系統(tǒng)的全體結(jié)構(gòu)。
制造機(jī)把控制裝置IOO從控制對(duì)象150取得的巻繞溫度、與它對(duì)應(yīng)的 水箱模式、鋼板151的速度、出軋機(jī)一側(cè)溫度等的實(shí)際數(shù)據(jù)或板厚、板寬 等主要信息通過網(wǎng)絡(luò)1211、服務(wù)器1210、線路網(wǎng)1203取到本公司的服務(wù) 器1204。然后存儲(chǔ)到調(diào)整用數(shù)據(jù)庫1205中。
制造機(jī)1202具有模型調(diào)整部件1206，按照來自鋼鐵公司1201的要求， 使用調(diào)整用數(shù)據(jù)庫1205中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，進(jìn)行實(shí)施例1中描述的hr、 hw、 入的修正計(jì)算，把計(jì)算結(jié)果發(fā)送給鋼鐵公司1201。修正計(jì)算如"以高精度 進(jìn)行模型調(diào)整的調(diào)整神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和學(xué)習(xí)方式"(電氣學(xué)會(huì)論文雜志D、 平成7年4月號(hào))中表示一個(gè)例子那樣，知道各種方式。模型調(diào)整的等價(jià) 可以與調(diào)整次數(shù)對(duì)應(yīng)，也可以是與調(diào)整的結(jié)果提高的控制結(jié)果對(duì)應(yīng)的成果 報(bào)酬。
所述實(shí)施例能廣泛應(yīng)用于熱軋線的冷卻控制。
圖14表示其他實(shí)施例。巻繞溫度控制裝置1100從控制對(duì)象1150接 收各種信號(hào)，把控制信號(hào)對(duì)控制對(duì)象1150輸出。首先說明控制對(duì)象1150 的結(jié)構(gòu)。在本實(shí)施例中，控制對(duì)象1150是熱軋的巻繞溫度控制線，用巻 繞冷卻部1153把由軋制部1152的軋機(jī)1157軋制的90(TC 1000'C的溫度 的鋼板1151冷卻，用地下巻取機(jī)1154巻繞。在巻繞冷卻部1153設(shè)置從 鋼板1151的上方水冷的上部冷卻裝置1158和從鋼板1151的下方水冷的 下部冷卻裝置1159,各冷卻裝置分別具有多個(gè)組合一定數(shù)量的放出水的冷 卻水箱1160的庫1161。在本實(shí)施例中，以各冷卻水箱1160的操作指令為 打開或關(guān)閉時(shí)為例進(jìn)行說明。出軋機(jī)一側(cè)溫度計(jì)1155計(jì)測由軋制部1152 軋制之后的鋼板的溫度，巻繞溫度計(jì)1156計(jì)測由地下巻取機(jī)1154巻繞之 前的溫度。在本實(shí)施例中，作為冷卻前的溫度，使用出軋機(jī)一側(cè)溫度。巻 繞溫度控制的目的是使由巻繞溫度計(jì)1156計(jì)測的溫度與目標(biāo)溫度一致。 目標(biāo)溫度可以在巻材長度方向的各部位一定，也可以按照各部位設(shè)定不同 的值。
下面表示巻繞溫度控制裝置1100的結(jié)構(gòu)。巻繞溫度控制裝置1100具 有用巻繞冷卻部1153把鋼板1155冷卻之前，計(jì)算與各冷卻水箱1160 的開閉模式對(duì)應(yīng)的控制代碼的預(yù)置控制部件1110;在鋼板1151由巻繞冷 卻部1153冷卻時(shí)，實(shí)時(shí)取得巻繞溫度計(jì)1156的測定溫度等的實(shí)際，變更 控制代碼的動(dòng)態(tài)控制部件1120;把控制代碼變換為各冷卻水箱1160的開 閉模式的水箱模式變換部件1130。由把模型最佳預(yù)置部件1111使用的常 數(shù)中必要的常數(shù)對(duì)動(dòng)態(tài)控制部件1120輸出的預(yù)置信息傳遞部件1118構(gòu) 成。預(yù)置信息傳遞部件1118至少把鋼板的目標(biāo)巻繞溫度、鋼板的速度進(jìn) 度表、出軋機(jī)一側(cè)板溫對(duì)動(dòng)態(tài)控制部件1120輸出。
以下把各冷卻水箱1160的開閉模式的集合稱作水箱模式。預(yù)置控制 部llll具有從目標(biāo)巻繞溫度表1114、速度模式表1115、冷卻水箱優(yōu)先 級(jí)表1116取得信息，通過使用板溫推測模型1117的運(yùn)算，計(jì)算水箱模式 的模型最佳預(yù)置部件1111;對(duì)于模型最佳預(yù)置部件1111的計(jì)算結(jié)果，使 水箱模式的時(shí)間的輸出平滑的冷卻裝置指令值平滑部件1112。此外，動(dòng)態(tài) 控制部件1120具有使用來自巻繞溫度計(jì)1156的檢測溫度，計(jì)算修正它和目標(biāo)溫度的偏差所必要的水箱的開閉數(shù)的巻繞溫度偏差修正部件1121;
使用來自出軋機(jī)一側(cè)溫度計(jì)1155的檢測溫度，計(jì)算修正它和預(yù)置控制計(jì) 算時(shí)假定的出軋機(jī)一側(cè)溫度的偏差所必要的水箱的開閉數(shù)的冷卻前溫度 偏差修正部件1122;從軋機(jī)1157或地下巻取機(jī)1154的旋轉(zhuǎn)速度計(jì)算鋼板 1151的速度，計(jì)算修正計(jì)算結(jié)果和預(yù)置控制運(yùn)算時(shí)假定的鋼板速度的偏差 所必要的水箱的開閉數(shù)的速度偏差修正部件1123。還具有這些計(jì)算中使 用的影響系數(shù)表1124;著眼于鋼板長度方向的各部位，合成巻繞溫度偏差 修正部件1121、冷卻前溫度偏差修正部件1122、速度偏差修正部件1123 的計(jì)算結(jié)果，計(jì)算動(dòng)態(tài)控制部件1120的輸出的操作量合成部件1125。
圖15表示目標(biāo)巻繞溫度表1114的結(jié)構(gòu)。表示與鋼板的種類(鋼種) 對(duì)應(yīng)，把目標(biāo)溫度分層的例子。預(yù)置控制部件1110判定該巻材的鋼種， 從目標(biāo)巻繞溫度表1114抽出對(duì)應(yīng)的目標(biāo)溫度。
圖16表示速度模式表1115的結(jié)構(gòu)。對(duì)于鋼種、板厚、板寬，分層為 鋼板1151的前端從軋機(jī)1157出來，由地下巻取機(jī)1154巻繞之前的速度(初 始速度)；然后，急加速后的穩(wěn)定速度；鋼板1151的后端從軋機(jī)1157出來 之前急減速，由地下巻取機(jī)1154巻繞之前的速度(結(jié)束期速度)。預(yù)置控 制部件1110判定該巻材的鋼種、板厚、板寬，從速度模式表1115抽出對(duì) 應(yīng)的速度模式。例如表示鋼種為SUS304，板厚3.0 4.0mm，板寬為1200mm 時(shí)，設(shè)定初始速度150mpm、穩(wěn)定速度150mpm、結(jié)束期速度150mpm。
圖17表示冷卻水箱優(yōu)先級(jí)表1115的結(jié)構(gòu)。以下，以水箱的總數(shù)為100 時(shí)為例進(jìn)行說明。圖17是對(duì)100個(gè)水箱的開放順序賦予1~100的優(yōu)先級(jí)， 對(duì)于鋼種、板厚、水箱分類(上水箱或下水箱)，存儲(chǔ)優(yōu)先開放的冷卻水 箱的順序?？紤]冷卻效率、表面和內(nèi)部的允許溫度差，決定優(yōu)先級(jí)。例如 鋼板1151薄時(shí)，在表面和內(nèi)部難以產(chǎn)生溫度差，所以考慮冷卻效率，優(yōu) 先開放接近鋼板1151的溫度高的軋機(jī)1157的出來一側(cè)的水箱。在鋼板 1151厚時(shí)，利用基于空冷的回流，為了把表面和內(nèi)部的溫度差抑制在允許 值的范圍內(nèi)，盡可能打開的水箱不連續(xù)地賦予優(yōu)先級(jí)。通過使水冷和空冷 混合存在，稍微犧牲冷卻效率，抑制鋼板1151的表面和內(nèi)部的溫度差。 控制冷卻水箱，使得只開放能實(shí)現(xiàn)目標(biāo)巻繞溫度的數(shù)量。對(duì)庫、冷卻水箱， 按靠近軋機(jī)1157的順序賦予編號(hào)，例如(1、 1)表示第一庫的第一冷卻
水箱。在圖中，表示鋼種為SUS304，板厚為2.0~3.0mm，冷卻水箱分類 為上水箱時(shí)，以(1、 1)、 (1、 2)、 (1、 3)、 (1、 4)、 (1、 5)、 (2、 1)、、 (20、 4)、 (20、 5)的順序優(yōu)先開放。即因?yàn)楸“澹紤]冷卻效率，從軋 機(jī)1157出來一側(cè)的水箱按順序優(yōu)先開放。此外，鋼種為SUS304，板厚為 5.0 6.0mm，冷卻水箱分類為上水箱時(shí)，以(1、 1)、 (1、 4)、 (2、 1)、 (2、 4)、 (3、 1)、 (3、 4)、、 (20、 3)、 (20、 5)的順序優(yōu)先開放。即表示 鋼板151稍厚，所以開放的水箱不連續(xù)地賦予優(yōu)先級(jí)。在本實(shí)施例中，上 水箱和下水箱的優(yōu)先級(jí)相同，但是也可以賦予不同的優(yōu)先級(jí)。
水箱模式由對(duì)應(yīng)的控制代碼表現(xiàn)。圖18表示預(yù)置控制部件1110輸出 的控制代碼和冷卻水箱開閉模式的對(duì)應(yīng)?？刂拼a0為全開，100為全關(guān)。 以下，進(jìn)行控制代碼化，使得只有優(yōu)先級(jí)1的冷卻水箱打開的水箱開閉模 式為1，優(yōu)先級(jí)1和2的兩個(gè)冷卻水箱打開的水箱開閉模式為2。預(yù)置 控制部件1110對(duì)平滑部件1112輸出與這樣的冷卻水箱開閉模式對(duì)應(yīng)的控 制代碼。即全部冷卻水箱打開的狀態(tài)的控制代碼為0，全部冷卻水箱關(guān)閉 的狀態(tài)的控制代碼為IOO (IOO為上或下冷卻水箱的總數(shù))。而且，如果鋼 種為SUS304，板厚為2.0 3.0mm，冷卻水箱分類為上水箱時(shí)，就按照水 箱的優(yōu)先級(jí)，只有(1、 1)打開的狀態(tài)為控制代碼99， (1、 1)、 (1、 2) 打開的狀態(tài)為控制代碼98， (1、 1)、 (1、 2)、 (1、 3)打開的狀態(tài)為控制 代碼97，用該要領(lǐng)，以下對(duì)水箱的開放模式賦予控制代碼，直到全部水箱 打開的狀態(tài)的控制代碼O。
圖19表示模型最佳預(yù)置部件1111執(zhí)行的算法。根據(jù)在S16-l中從速 度模式表1115取得的值，計(jì)算用于從初始速度轉(zhuǎn)移到穩(wěn)定速度的加速開 始位置、用于從穩(wěn)定速度轉(zhuǎn)移到結(jié)束期速度的減速開始位置，計(jì)算從鋼板 1151出軋機(jī)1157開始到用地下巻取機(jī)1154的巻繞結(jié)束的速度模式。分別 能用以下所示的表達(dá)式10~表達(dá)式13計(jì)算加速開始位置Saccp、加速結(jié)束 位置Saccq、減速開始位置Sdccp、減速結(jié)束位置Sdccq。
可是，Lmd:從軋機(jī)1157到地下巻取機(jī)1154的距離。[表達(dá)式11]
Saccq-Sacq)+(Smid- Sstart)* (Smid+Sstart)/(Saccrate*2)
可是，Sstart:鋼板1151的初始速度，Smid:鋼板1151的穩(wěn)定速度， Saccrate:從鋼板1151的初始速度到穩(wěn)定速度的加速率。 [表達(dá)式12]
Sdccp=Lstrip —(Smid —Send)* (S邊"+Send)/(Sdccrate禽2) —L邁argin
可是，Lstrip:鋼板1151的長度，Send:鋼板1151的結(jié)束期速度， Sdccrate:從鋼板1151穩(wěn)定速度到結(jié)束期速度的減速率，Lmargin:表示鋼 板1151的尾部離開達(dá)到何種程度前減速結(jié)束的界限。
Sdccq=Lstrip 一 L邊argin
按照計(jì)算的速度模式，在S16-2以后，用使用板溫推測模型1117的運(yùn) 算來算出實(shí)現(xiàn)目標(biāo)巻繞溫度的水箱模式的時(shí)間變化。在本實(shí)施例中，表示 按照線性反插補(bǔ)法計(jì)算水箱模式的例子。
在S16-2中關(guān)于鋼板1151的各部位，定義夾著解的控制代碼的兩個(gè) 控制代碼nL、 nH。這里，在冷卻水箱的全開和全關(guān)之間存在解，所以一 律為nL=0， nH=100。這里，伴隨著控制代碼的增加，單純打開的冷卻水 箱減少，所以nKn2時(shí)，關(guān)于與這些水箱模式對(duì)應(yīng)的巻繞溫度Tcl、 Tc2， TcKTc2成立。接著在S16-3中，nL和nH的平均為nO。然后在S16-4中， 計(jì)算與控制代碼nO對(duì)應(yīng)的巻繞溫度TcO。S16-4關(guān)于鋼板1151的長度方向 的各部位，從出軋機(jī)到地下巻取機(jī)巻繞，連續(xù)計(jì)算按照板溫推測模型1117 的溫度推測運(yùn)算，推測巻繞溫度。在S16-5中，判定推測巻繞溫度TcO相 對(duì)于目標(biāo)巻繞溫度Ttarget的符號(hào)，當(dāng)TcOTtarget時(shí)，在nO和nL之間存 在解，所以把nO放在nH。相反，當(dāng)Tc(KTtarget時(shí)，在nO和nH之間存 在解，所以把nO放在nL。在S16-6中，判定算法的結(jié)束條件，在不滿足 時(shí)，重復(fù)執(zhí)行S16-3 S16-5。
算法的結(jié)束把S15-3 S15-5的一定次數(shù)以上的重復(fù)結(jié)束、巻繞溫度推 測Tc和目標(biāo)巻繞溫度Ttarget的偏差在一定值以下、n0與nH、 nL中的任
意一個(gè)一致作為條件，判定。
作為控制代碼賦予方法，全部冷卻水箱為關(guān)閉狀態(tài)的控制代碼為0， 全部冷卻水箱為打開狀態(tài)的控制代碼為100，即使與此對(duì)應(yīng)賦予，也相同。
圖20表示與S16-4對(duì)應(yīng)的溫度推測計(jì)算的細(xì)節(jié)。作為溫度推測運(yùn)算， 表示把鋼板1151在長度方向和厚度方向分割，時(shí)間以一定刻度A推進(jìn)、計(jì) 算的所謂的前進(jìn)差分法的例子。在S17-l中更新計(jì)算時(shí)刻，從在圖19的 S16-l中生成的速度模式計(jì)算相應(yīng)時(shí)刻的板速Vt。在S17-2中，使用計(jì)算 的板速，計(jì)算出軋機(jī)長度。出軋機(jī)長度Ln是軋制結(jié)束，從軋機(jī)出來的鋼 板的長度，能用表達(dá)式計(jì)算。可是，Ln-l是以前時(shí)刻的出來長度。
1^=1^-1+厶 Vt
在S17-3中判定運(yùn)算的結(jié)束。出軋機(jī)長度Ln比鋼板1151的全長和軋 機(jī)1157到地下巻取機(jī)1154距離的和大時(shí)，與一個(gè)巻材對(duì)應(yīng)的巻繞溫度預(yù) 測計(jì)算全部結(jié)束，所以運(yùn)算結(jié)束。當(dāng)運(yùn)算未結(jié)束時(shí)，在S17-4中進(jìn)行鋼板 的溫度跟蹤。即從Ln和Ln-l的關(guān)系知道對(duì)于以前時(shí)刻的鋼板的位置，在 經(jīng)過A時(shí)間后，鋼板前迸了多少，所以迸行把鋼板的溫度分布只移動(dòng)對(duì)應(yīng) 的距離的處理。在S17-5中，對(duì)在A間從軋機(jī)排出的鋼板1151設(shè)定冷卻 前的鋼板溫度的推測值。在S17-6中，從與鋼板1151的各部位對(duì)應(yīng)的水 箱的開閉信息判定各部位是水冷還是空冷。在水冷時(shí)，在S17-7中按照表 達(dá)式15計(jì)算熱傳導(dǎo)系數(shù)。
可是，"水量密度 Tw:水溫 D:噴嘴直徑 pl:線方向的噴嘴間隔 pc:與線正交方向的噴嘴間隔 Tsu:鋼板1151的表面溫度
表達(dá)式15是所謂的薄板冷卻時(shí)的熱傳導(dǎo)系數(shù)。作為水冷方法，此外 有噴霧冷卻等各種，知道幾個(gè)熱傳導(dǎo)系數(shù)的計(jì)算式。 而空冷時(shí)，按照表達(dá)式16，計(jì)算熱傳導(dǎo)系數(shù)。 [表達(dá)式16]
<formula>formula see original document page 32</formula>
可是，o :斯蒂芬玻爾茲曼常數(shù)(=4.88) 。放射率 Ta:空氣溫度(°C) Tsu:鋼板1151的表面溫度 關(guān)于鋼板1151的表面和背面，表達(dá)式15和表達(dá)式16分別計(jì)算。然 后，根據(jù)經(jīng)過A之前的溫度，加減A間的熱量的移動(dòng)，計(jì)算鋼板1151的 各部位的溫度。如果能忽略鋼板1151的厚度方向的熱移動(dòng)時(shí)，關(guān)于鋼板 1151的長度方向的各部位，就能按表達(dá)式17那樣計(jì)算。 [表達(dá)式17]
<formula>formula see original document page 32</formula>
可是，Tn:現(xiàn)在的板溫
Tn-l: A之前的板溫 ht:鋼板表面的熱傳導(dǎo)系數(shù) hb:鋼板背面的熱傳導(dǎo)系數(shù) P:鋼板的密度 C:鋼板的比熱 B:鋼板厚度
此外，有必要考慮鋼板1151的厚度方向的熱傳導(dǎo)時(shí)，能通過求解熟 知的熱方程式，計(jì)算。熱方程式由表達(dá)式18表示，用計(jì)算機(jī)對(duì)它進(jìn)行差 分計(jì)算的方法在各種文獻(xiàn)中公開。
<formula>formula see original document page 32</formula>
可是，入熱傳導(dǎo)率 T:材料溫度
然后，在S7-10中，從軋機(jī)1157到地下巻取機(jī)1154的線內(nèi)的鋼板1151 的全部區(qū)域中計(jì)算結(jié)束之前，重復(fù)S16-6~S17-9。此外，在S17-3中判定 運(yùn)算的結(jié)束之前，重復(fù)S17-l S17-9。
圖21表示S16-3中對(duì)鋼板1151的各部位賦予的控制代碼的基于圖19 的最優(yōu)化處理的變化的一個(gè)例子。在第一次處理中，在各部位是對(duì)相同的 初始值(nL-O， nH=100)的處理，所以如圖21的第一次處理所示，在鋼 板1151的全部區(qū)域，賦予50。在第二次處理中，對(duì)于控制代碼50，根據(jù) 鋼板1151的各部位的巻繞溫度TcO的預(yù)測結(jié)果比Ttarget大或小，賦予的 控制代碼不同。在本實(shí)施例中，表示接近鋼板速度為低速的鋼板1151的 前端、后端的部分更新為關(guān)閉水箱的方向的控制代碼，鋼板速度為高速的 鋼板151的中央部更新為打開水箱方向的控制代碼的例子。具體而言，如 圖21的第二次處理所示，前端部、后端部在第一次的處理的S16-5中更 新為nl^50、 nH400的結(jié)果為控制代碼更新為平均的75。而中央部在第 一次的處理的S16-5中更新為nL=0、 nH=50的結(jié)果為控制代碼更新為25。 通過這樣重復(fù)圖19的S16-3~S16-6，依次更新控制代碼。
圖22表示預(yù)置控制部件1110最終輸出的控制代碼的例子。在圖的例 子中，鋼板1151與離前端的距離對(duì)應(yīng)，以lm單位，劃分為網(wǎng)格，與網(wǎng)格 對(duì)應(yīng)，分配控制代碼。冷卻裝置與鋼板的表面和背面對(duì)應(yīng)，具有上部冷卻 裝置1158和下部冷卻裝置1159，所以作為控制代碼，與上水箱和下水箱 對(duì)應(yīng)，分別輸出。在圖中，表示關(guān)于鋼板1151的長度方向，離前端lm的 上水箱的控制代碼為95，下水箱的控制代碼為95，在500m 501m之間， 上水箱的控制代碼為14，下水箱的控制代碼為14。在圖21中，與鋼板1151 的同一部位對(duì)應(yīng)的上水箱和下水箱的控制代碼相同，但是也能設(shè)定不同的 控制代碼。
圖20表示平滑部件1112的處理結(jié)果。平滑部件1112對(duì)于模型最佳 預(yù)置部件1111的輸出，進(jìn)行把冷卻水箱的開閉平滑化的處理。在圖23中， 模型最佳預(yù)置部件1111輸出的控制代碼在鋼板部位3m 4m的區(qū)間中，與 前后的部位相比，都小。這時(shí)，輸出一部分的冷卻水箱伴隨著部位的通過，
瞬間開閉的控制指令?；谄交考?112的平滑處理之后，通過把控制 代碼12平滑為14，控制代碼對(duì)于鋼板部位的變化變?yōu)閱握{(diào)，能消除平滑 前的問題。即使生成冷卻水箱用短周期開閉的指令，實(shí)際上因?yàn)槔鋮s水箱 的響應(yīng)延遲，所以沒有意義。因此，進(jìn)行這樣平滑處理，把冷卻水箱的指 令在時(shí)間方向平滑化。把各控制代碼與前后的控制代碼比較，都大或小時(shí)， 通過使它與前或后的控制代碼一致的簡單處理，能實(shí)現(xiàn)平滑化。
圖24表示動(dòng)態(tài)控制部件120的結(jié)構(gòu)。預(yù)置控制部件1110輸出的控制 代碼由動(dòng)態(tài)控制部件1120，在實(shí)際冷卻鋼板1151時(shí)，實(shí)時(shí)修正。動(dòng)態(tài)控 制部件1120具有使用來自巻繞溫度計(jì)1156的檢測溫度，修正它與目標(biāo) 溫度的偏差的巻繞溫度偏差修正部件1121;使用來自出軋機(jī)一側(cè)溫度計(jì) 1155的檢測溫度，修正它與預(yù)置控制計(jì)算時(shí)假定的冷卻前溫度的偏差的冷 卻前溫度偏差修正部件1122;從軋機(jī)1157或地下巻取機(jī)1154的旋轉(zhuǎn)速度 計(jì)算鋼板1151的速度，修正計(jì)算結(jié)果和預(yù)置控制計(jì)算時(shí)假定的鋼板速度 的偏差的速度偏差修正部件1123。還具有修正量的計(jì)算時(shí)使用的影響系數(shù) 表1124。修正量的總和由操作量合成部件1125按鋼板1151的長度方向的 各部位換算為控制代碼的變化量，從動(dòng)態(tài)控制部件1120輸出。
下面，詳細(xì)說明各部位的動(dòng)作。影響系數(shù)表1124具有存儲(chǔ)相對(duì)于控 制代碼的變化的巻繞溫度的變化的第一影響系數(shù)表11101、存儲(chǔ)相對(duì)于鋼 板速度的變化的巻繞溫度的變化的第二影響系數(shù)表11102、存儲(chǔ)相對(duì)于冷 卻前溫度的變化的巻繞溫度的變化的第三影響系數(shù)表11103。
圖25表示第一影響系數(shù)表11101的結(jié)構(gòu)。在第一影響系數(shù)表11101 中，把打開或關(guān)閉一個(gè)冷卻水箱1160時(shí)的巻繞溫度Tc的變化量所對(duì)應(yīng)的 數(shù)值aTc/An rc)由板厚、板速、控制代碼分層存儲(chǔ)。在圖的例子中，表 示板厚在3mm以下，鋼板1151的速度在150mpm以下，控制代碼n在9 以下時(shí)，(5Tc/An) =3.0°C，如果打開或關(guān)閉一個(gè)冷卻水箱1160，則由巻 繞溫度計(jì)1156計(jì)測的巻繞溫度Tc下降或上升3'C。也能減少分層項(xiàng)目， 也考慮追加冷卻前溫度。
圖26表示第二影響系數(shù)表11102的結(jié)構(gòu)。在第二影響系數(shù)表11102 中，把鋼板1151的速度增加或減少lmpm時(shí)的巻繞溫度Tc的變化量所對(duì) 應(yīng)的數(shù)值aTc/3V ('C/mpm)由板厚、板速、控制代碼分層存儲(chǔ)。在圖的例
子中，表示板厚在3mm以下，鋼板1151的速度在150mpm以下，控制代 碼n在9以下時(shí)，(aTc/3V) =2.2'C，如果把鋼板1151的速度增加或減少 lmpm，則由巻繞溫度計(jì)1156計(jì)測的巻繞溫度Tc下降或上升2.2'C。也同 樣能減少分層項(xiàng)目，也考慮追加冷卻前溫度。
圖27表示第三影響系數(shù)表11103的結(jié)構(gòu)。在第三影響系數(shù)表11103 中，把由出軋機(jī)一側(cè)溫度計(jì)1155計(jì)測的鋼板1151的冷卻前溫度增加或減 少rC時(shí)的的巻繞溫度Tc的變化量所對(duì)應(yīng)的數(shù)值3Tc/aTf由板厚、板速、 控制代碼分層存儲(chǔ)。在圖的例子中，表示板厚在3mm以下，鋼板1151的 速度在150mpm以下，控制代碼n在9以下時(shí)，(5Tc/3V) ==0.9°C，冷卻前 溫度的計(jì)測值高或低rC時(shí)，由巻繞溫度計(jì)1156計(jì)測的巻繞溫度Tc下降 或上升0.9'C。也同樣能減少分層項(xiàng)目，也考慮追加冷卻前溫度。
下面，說明巻繞溫度偏差修正部件1121的處理。巻繞溫度偏差修正 部件1121以一定周期起動(dòng)，進(jìn)行巻繞溫度FB控制。即巻繞溫度偏差修正 部件1121具有對(duì)于巻繞溫度相對(duì)目標(biāo)溫度的偏差大小，計(jì)算適當(dāng)?shù)目?制代碼的變更量的巻繞溫度偏差修正量計(jì)算部件11104。巻繞溫度偏差修 正量計(jì)算部件11104取得在設(shè)置時(shí)假定的Tc和由巻繞溫度計(jì)1156計(jì)測的 Tc的差分，從第一影響系數(shù)表11101取得相當(dāng)于當(dāng)前的狀態(tài)的分層的影響 系數(shù)5Tc/An，通過以下的運(yùn)算，計(jì)算控制代碼的變更量。
<formula>formula see original document page 35</formula>
可是，Anl:基于巻繞溫度FB控制的控制代碼變化量 Gl:常數(shù)(巻繞溫度FB控制增益)
(aTc/An):從第一影響系數(shù)表11101抽出的相應(yīng)分層的影響系
數(shù)
△ Tc:巻繞溫度偏差 而冷卻前溫度偏差修正部件1122也同樣以一定周期起動(dòng)，進(jìn)行冷卻 前溫度偏差前饋控制。即冷卻前溫度偏差修正部件1122具有對(duì)于預(yù)置 計(jì)算時(shí)假定的冷卻前溫度與由出軋機(jī)一側(cè)溫度計(jì)1155檢測的出軋機(jī)一側(cè) 溫度的偏差的大小，計(jì)算適當(dāng)?shù)目刂拼a的變更量的冷卻前溫度偏差修正
量計(jì)算部件11105;決定把計(jì)算結(jié)果應(yīng)用于鋼板1151的長度方向的哪個(gè)部 位的應(yīng)用部位決定部件11108。冷卻前溫度偏差修正量計(jì)算部件11105取 得在設(shè)置中假定的Tf和由出軋機(jī)一側(cè)溫度計(jì)1155檢測的Tf的差分ATf，
從第一影響系數(shù)表11101和第三影響系數(shù)表11103取得相當(dāng)于當(dāng)前狀態(tài)的 分層的影響系數(shù)(5Tc/An)、 (5Tc/aTf)，通過以下的運(yùn)算，計(jì)算控制代碼 的變更量。
厶n2-G2.(An/3Tf).厶n
=G2.{l/(3TcMn)}'(3rc/3Tf),ATf
可是，An2:基于冷卻前溫度偏差FF控制的控制代碼變化量 G2:常數(shù)(冷卻前溫度偏差FF控制增益) (aTc/5Tf):從第三影響系數(shù)表11103抽出的相應(yīng)分層的影響系
數(shù)
ATf:出軋機(jī)一側(cè)溫度偏差
計(jì)算的An2對(duì)應(yīng)用部位決定部件11108輸出。
圖28表示應(yīng)用部位決定部件11108的處理。這里，對(duì)鋼板1151，如 圖29所示，在長度方向定義段11601。在圖的例子中，從鋼板前端到鋼板 后端，定義n個(gè)段，分別賦予段編號(hào)。即對(duì)鋼板前端的段賦予l，以下對(duì) 鋼板后端的段賦予n。在S115-1中，取得出軋機(jī)一側(cè)溫度計(jì)1155設(shè)置位 置的段編號(hào)。這里取得的段編號(hào)為i。鋼鐵系統(tǒng)的控制裝置通常計(jì)算鋼板 1151的跟蹤信息，在各種用途中使用。即周期地計(jì)算鋼板1151的開始位 置(從軋機(jī)157出來的長度)、末端位置，所以從該信息與出軋機(jī)一側(cè)溫 度計(jì)1155的安裝位置的關(guān)系，能確定出軋機(jī)一側(cè)溫度計(jì)1155設(shè)置位置的 段編號(hào)。接著，在S115-2中，取得冷卻前溫度偏差修正量計(jì)算部件11105 的輸出An2。然后，S115-3、在S115-l中取得的出軋機(jī)一側(cè)溫度計(jì)1155 設(shè)置位置的段編號(hào)i登記An2。以下，該值為(An2) i。
速度偏差修正量計(jì)算部件11106也同樣以一定周期起動(dòng)，進(jìn)行速度偏 差前饋控制。即速度偏差修正量計(jì)算部件11106具有對(duì)于預(yù)置計(jì)算時(shí)假 定的鋼板速度與實(shí)際的鋼板速度的偏差的大小，計(jì)算適當(dāng)?shù)目刂拼a的變
更量的速度偏差修正量計(jì)算部件11106;決定把計(jì)算結(jié)果應(yīng)用于鋼板1151
的長度方向的哪個(gè)部位的應(yīng)用部位決定部件11109。速度偏差修正量計(jì)算 部件11106取得設(shè)置中假定的鋼板速度和實(shí)際速度的偏差A(yù)V，從第一影 響系數(shù)表11101和第二影響系數(shù)表11102取得相當(dāng)于當(dāng)前狀態(tài)的分層的影 響系數(shù)(3Tc/An)、 (5Tc/3V)，通過以下的計(jì)算，計(jì)算控制代碼的變更量。 [表達(dá)式21]
<formula>formula see original document page 37</formula>
可是，An3:基于板速偏差FF控制的控制代碼變化量 G3:常數(shù)(板速偏差FF控制增益)
(5Tc/3V):從第二影響系數(shù)表11102抽出的相應(yīng)分層的影響系
數(shù)
AV:板速偏差 計(jì)算的An3對(duì)應(yīng)用部位決定部件11109輸出。
圖30表示應(yīng)用部位決定部件11109的處理。在S17-l中，從鋼板1151 的跟蹤信息取得位于巻繞冷卻部1153的侵入位置和排出位置的鋼板的鋼 板段編號(hào)。接著在S17-2中，從取得的段編號(hào)決定需要控制代碼的修正的 段，計(jì)算各段的修正比。鋼板段編號(hào)i的修正比Ri能用以下的表達(dá)式計(jì)算。
<formula>formula see original document page 37</formula>
可是，II:冷卻裝置排出位置的鋼板段編號(hào) 12:冷卻裝置進(jìn)入位置的鋼板段編號(hào)
然后，在S17-3中，取得速度偏差修正量計(jì)算部件11106的輸出An3。 在S17-4中，從An3和S17-2中計(jì)算的修正比，計(jì)算各段的控制代碼修正 量，登記到相應(yīng)的段編號(hào)中。鋼板段編號(hào)i的修正量An3能用以下的表達(dá) 式計(jì)算。
△ nri=A n3XRi
下面，說明操作量合成部件1125的處理。操作量合成部件1125把由 巻繞溫度偏差修正部件121計(jì)算的Anl、 (An2)i、 (An3)i相加，計(jì)算 各鋼板段的操作量。具體而言，用表達(dá)式24計(jì)算關(guān)于鋼板段i的動(dòng)態(tài)控 制部件1120的輸出Ndi。
<formula>formula see original document page 38</formula>
動(dòng)態(tài)控制部件1120輸出計(jì)算的修正量，按照該值，修正預(yù)置控制部 件1110輸出的控制代碼。
以上的基于動(dòng)態(tài)控制部件1120的修正量計(jì)算可以不關(guān)于全部鋼板段 進(jìn)行，通過限定在巻繞冷卻裝置1153作為冷卻對(duì)象的鋼板段，進(jìn)行所述 處理，簡化計(jì)算。
圖31表示動(dòng)態(tài)控制部件1120修正預(yù)置控制部件1110輸出的控制代 碼時(shí)的修正結(jié)果的例子。在圖中，鋼板部位5m 6m的控制代碼從12修正 為10。在本實(shí)施例中，各修正量計(jì)算部件11104 11106以一定周期起動(dòng)， 但是作為起動(dòng)方法，考慮鋼板1151從軋機(jī)1157出來一定長度的每個(gè)定時(shí)。
圖32表示水箱模式變換部件1130執(zhí)行的算法。在S119-1中，計(jì)算 通過冷卻水箱正下方的鋼板1151離前端的距離Lh。通?？刂蒲b置1100 具有這樣的距離信息，以各種目的使用。在S119-2中，判定Lh是否比O 小，在小時(shí)，鋼板1151未到達(dá)相應(yīng)的冷卻水箱，所以跳出處理，進(jìn)入 S119-6。大時(shí)，鋼板1151到達(dá)相應(yīng)的冷卻水箱，所以在S119-3中，抽出 與距離Lh對(duì)應(yīng)的控制代碼。即比對(duì)Lh和圖21的鋼板部位，抽出與Lh對(duì) 應(yīng)的部位的上水箱控制代碼和下水箱控制代碼。在S119-4中，從控制代 碼抽出冷卻水箱開閉模式。使用圖20的控制代碼和冷卻水箱開閉模式的 對(duì)應(yīng)，決定打開到優(yōu)先級(jí)多少的冷卻水箱。在S119-5中，使用冷卻水箱 優(yōu)先級(jí)表1U5中存儲(chǔ)的信息，具體決定開放的冷卻水箱，最終決定相應(yīng) 的冷卻水箱的開閉。在S119-6中，判定關(guān)于全部冷卻水箱的運(yùn)算是否結(jié) 束，未結(jié)束時(shí)，重復(fù)S119-1 S19-5的處理，直到結(jié)束。
在本實(shí)施例中，以冷卻水箱數(shù)上下都為ioo時(shí)為例進(jìn)行說明，但是作 為水箱數(shù)，能是各種數(shù)。在本實(shí)施例中，設(shè)置平滑部件1112，但是也考慮
省略的結(jié)構(gòu)。
進(jìn)一步說明其他實(shí)施例。在本實(shí)施例中，表示用操作量合成部件1125 ;^成動(dòng)態(tài)控制部件1120的計(jì)算結(jié)果中冷卻前溫度偏差修正部件1122和速 度偏差修正部件1123的輸出，使用該值修正預(yù)置控制部件1110的輸出后， 在水箱模式變換部件1130的處理中，把巻繞溫度偏差修正部件1121的輸 出反映到水箱的開閉中時(shí)的實(shí)施例。圖33表示處理結(jié)構(gòu)。操作量合成部 件1125通過使用冷卻前溫度偏差修正部件1122和速度偏差修正部件1123 的輸出的以下運(yùn)算，生成修正代碼。
Ndi - K厶n2)i+(厶n3)i }
然后，動(dòng)態(tài)控制部件1120輸出計(jì)算的修正量，按照該值，修正預(yù)置 控制部件1110輸出的控制代碼。
圖34表示水箱模式變換部件1130執(zhí)行的算法。S121-l中，計(jì)算通過 冷卻水箱正下方的鋼板1151離前端的距離Lh。通?？刂蒲b置1100具有這 樣的距離信息，以各種目的使用。在S121-2中，判定Lh是否比O小，在 小時(shí)，鋼板1151未到達(dá)相應(yīng)的冷卻水箱，所以跳出處理，進(jìn)入S121-7。 大時(shí)，鋼板1151到達(dá)相應(yīng)的冷卻水箱，所以在S121-3中，抽出與距離Lh 對(duì)應(yīng)的控制代碼。即比對(duì)Lh和圖21的鋼板部位，抽出與Lh對(duì)應(yīng)的部位 的上水箱控制代碼和下水箱控制代碼。在S121-4中，從控制代碼抽出冷 卻水箱開閉模式。使用圖20的控制代碼和冷卻水箱開閉模式的對(duì)應(yīng)，決 定打開到優(yōu)先級(jí)多少的冷卻水箱。在S121-5中，使用冷卻水箱優(yōu)先級(jí)表 1115中存儲(chǔ)的信息，具體決定開放的冷卻水箱。然后，在S121-6中，從 靠近地下巻取機(jī)1154的水箱按順序檢査開閉，按與An3對(duì)應(yīng)的個(gè)數(shù)，進(jìn) 行把水箱狀態(tài)顛倒的處理，最終決定該冷卻水箱的開閉。在S121-7中， 判定關(guān)于全部冷卻水箱的計(jì)算是否結(jié)束，未結(jié)束時(shí)，重復(fù)S121-l S121-6 的處理，直到結(jié)束。
根據(jù)本實(shí)施例，通過靠近地下巻取機(jī)1154的水箱的開閉，消除巻繞 溫度偏差，所以能提高反饋控制的響應(yīng)，能縮短消除偏差的時(shí)間。
進(jìn)一步說明其他實(shí)施例。在本實(shí)施例中，表示作為工廠制造機(jī)從遠(yuǎn)程
使用因特網(wǎng)的服務(wù)，進(jìn)行水冷模型或空冷模型的調(diào)整的情形。圖35表示 系統(tǒng)的全體結(jié)構(gòu)。制造機(jī)把控制裝置1100從控制對(duì)象1150取得的巻繞溫 度、與它對(duì)應(yīng)的水箱模式、鋼板1151的速度、出軋機(jī)一側(cè)溫度等的實(shí)際 數(shù)據(jù)或板厚、板寬等主要信息通過網(wǎng)絡(luò)12211、服務(wù)器12210、線路網(wǎng)12203 取到本公司的服務(wù)器12204。然后存儲(chǔ)到調(diào)整用數(shù)據(jù)庫12205中。制造機(jī) 12202具有模型調(diào)整部件12206，按照來自鋼鐵公司12201的要求，使用 調(diào)整用數(shù)據(jù)庫12205中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，進(jìn)行前實(shí)施例中描述的hr、 hw、入的 修正計(jì)算，把計(jì)算結(jié)果發(fā)送給鋼鐵公司12201。修正計(jì)算如"以高精度進(jìn) 行模型調(diào)整的調(diào)整神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和學(xué)習(xí)方式"(電氣學(xué)會(huì)論文雜志D、 平成7年4月號(hào))中表示一個(gè)例子那樣，知道各種方式。模型調(diào)整的等價(jià) 可以與調(diào)整次數(shù)對(duì)應(yīng)，也可以是與調(diào)整的結(jié)果提高的控制結(jié)果對(duì)應(yīng)的成果 報(bào)酬。
能廣泛應(yīng)用于熱軋線的冷卻控制。
進(jìn)一步說明其他實(shí)施例。為了容易理解，在概念上使用賦予附圖的符 號(hào)進(jìn)行說明。具有把目標(biāo)巻繞溫度、鋼板的速度模式和冷卻裝置的優(yōu)先 級(jí)作為輸入信息，使用板溫推測模型，計(jì)算與實(shí)現(xiàn)所需的巻繞溫度的冷卻 裝置的指令值對(duì)應(yīng)的控制代碼的預(yù)置控制部件(2110);計(jì)算在冷卻控制 中預(yù)置控制部件輸出的控制代碼的修正量的動(dòng)態(tài)控制部件(2120);還具 有由使用動(dòng)態(tài)控制部件(2120)計(jì)算的操作量的運(yùn)算，算出目標(biāo)巻繞溫度 的修正量的適應(yīng)控制部件(2116)。在動(dòng)態(tài)控制部件(2120)具有把用于補(bǔ)償 目標(biāo)巻繞溫度和冷卻控制中從鋼板檢測的巻繞溫度的偏差的水箱的開閉 作為控制代碼的修正量計(jì)算的巻繞溫度偏差修正部件(21104);把用于補(bǔ) 償預(yù)置控制時(shí)假定的鋼板的冷卻前溫度和冷卻控制中從鋼板檢測的冷卻 前溫度的偏差的水箱的開閉作為所述控制代碼的修正量計(jì)算的冷卻前溫 度偏差修正部件(21105);把用于補(bǔ)償預(yù)置控制時(shí)假定的鋼板速度和冷卻 控制中的鋼板速度的偏差的水箱的開閉作為所述控制代碼的修正量計(jì)算 的速度偏差修正部件(21106);適應(yīng)控制部件(2116)著眼于鋼板的前端部 和穩(wěn)定部，由使用巻繞溫度偏差修正部件(21104)、冷卻前溫度偏差修正 部件(21105)、速度偏差修正部件(21106)各自的輸出的運(yùn)算，計(jì)算目
標(biāo)巻繞溫度的前端部修正溫度和穩(wěn)定部修正溫度。還具有從目標(biāo)巻繞溫
度和修正溫度計(jì)算動(dòng)態(tài)控制部件(2120)實(shí)際在計(jì)算中使用的目標(biāo)巻繞溫 度的目標(biāo)溫度修正部件(2117)。而且，提供具有對(duì)鋼板長度方向的各部 位，用動(dòng)態(tài)控制部件(2120)輸出的控制代碼修正預(yù)置控制部件(2110) 輸出的控制代碼，計(jì)算最終的控制代碼，把該控制代碼變換為冷卻裝置的 輸出模式的冷卻模式變換部件(2140)的巻繞溫度控制裝置(2100)。
即在熱軋后的鋼板的巻繞控制中，無論在鋼板長度方向的哪個(gè)部位， 都能取得高精度的巻繞溫度。結(jié)果，能提高鋼板的組成質(zhì)量，同時(shí)能取得 接近平坦的鋼板形狀。
圖36中，控制裝置2100 (或者稱作巻繞溫度控制裝置2100)從控制 對(duì)象2150接收各種信號(hào)，對(duì)控制對(duì)象2150輸出控制信號(hào)。首先，說明控 制對(duì)象2150的結(jié)構(gòu)。在本實(shí)施例中，控制對(duì)象2150是熱軋的巻繞溫度控 制線，用巻繞冷卻裝置2153把由軋制機(jī)2152的軋機(jī)2157軋制的900°C 100(TC的溫度的鋼板2151冷卻，用地下巻取機(jī)2154巻繞。在巻繞冷卻 部2153設(shè)置從鋼板2151的上方水冷的上部冷卻裝置2158和從鋼板2151 的下方水冷的下部冷卻裝置2159，各冷卻裝置分別具有多個(gè)組合一定數(shù)量 的放出水的冷卻水箱2160的庫2161。在本實(shí)施例中，以各冷卻水箱2160 的操作指令為打開或關(guān)閉時(shí)為例進(jìn)行說明。出軋機(jī)一側(cè)溫度計(jì)2155計(jì)測 由軋制機(jī)2152軋制之后的鋼板的溫度，巻繞溫度計(jì)2156計(jì)測由地下巻取 機(jī)2154巻繞之前的溫度。巻繞溫度控制的目的是使由巻繞溫度計(jì)2156計(jì) 測的溫度與目標(biāo)溫度一致。在本實(shí)施例中，以目標(biāo)溫度按照巻材長度方向 的各部位，設(shè)定為不同值時(shí)為例進(jìn)行說明，但是可以與部位無關(guān)，為一定。
接著表示巻繞溫度控制裝置2100的結(jié)構(gòu)。巻繞溫度控制裝置2100具 有用巻繞冷卻裝置2153把鋼板2151冷卻之前，計(jì)算與各冷卻水箱2160 的開閉模式對(duì)應(yīng)的控制代碼的預(yù)置控制部件2110;由巻繞冷卻裝置2153 把鋼板2151冷卻時(shí)，在冷卻控制中實(shí)時(shí)取得出軋機(jī)一側(cè)溫度計(jì)2155、巻 繞溫度計(jì)2156的測定溫度等的實(shí)際，變更控制代碼的動(dòng)態(tài)控制部件2120; 把控制代碼變換為各冷卻水箱2160的開閉模式的水箱模式變換部件 2140。由把預(yù)置控制部件2110使用的常數(shù)中必要的常數(shù)對(duì)動(dòng)態(tài)控制部件 2120輸出的預(yù)置信息傳遞部件2118構(gòu)成。預(yù)置信息傳遞部件2118至少把鋼板的目標(biāo)巻繞溫度、鋼板的速度進(jìn)度表、出軋機(jī)一側(cè)板溫對(duì)動(dòng)態(tài)控制部
件2120輸出。
以下把各冷卻水箱2160的開閉模式的集合稱作水箱模式。預(yù)置控制 部件2110從目標(biāo)巻繞溫度表2112、速度模式表2113、冷卻水箱優(yōu)先級(jí)表 2114取得信息，通過使用板溫推測模型2115的運(yùn)算，計(jì)算水箱模式。此 外，動(dòng)態(tài)控制部件2120具有使用來自巻繞溫度計(jì)2156的檢測溫度，計(jì) 算修正它和目標(biāo)溫度的偏差所必要的水箱的開閉數(shù)的巻繞溫度偏差修正 部件2121;使用來自出軋機(jī)一側(cè)溫度計(jì)2155的檢測溫度，計(jì)算修正它和 預(yù)置控制計(jì)算時(shí)假定的出軋機(jī)一側(cè)溫度的偏差所必要的水箱的開閉數(shù)的 冷卻前溫度偏差修正部件2122;從軋機(jī)2157或地下巻取機(jī)2154的旋轉(zhuǎn)速 度計(jì)算鋼板2151的速度，計(jì)算修正計(jì)算結(jié)果和預(yù)置控制計(jì)算時(shí)假定的鋼 板速度的偏差所必要的水箱的開閉數(shù)的速度偏差修正部件2123。還具有 這些計(jì)算中使用的影響系數(shù)表2124;著眼于鋼板長度方向的各部位，合成 巻繞溫度偏差修正部件2121、冷卻前溫度偏差修正部件2122、速度偏差 修正部件2123的計(jì)算結(jié)果，計(jì)算動(dòng)態(tài)控制部件2120的輸出的操作量合成 部件2125。
圖37表示目標(biāo)巻繞溫度表2112的結(jié)構(gòu)。表示與鋼板的種類(鋼種) 對(duì)應(yīng)，把目標(biāo)溫度分層，在鋼板長度方向賦予不同的目標(biāo)溫度的例子。即 鋼板的前端部和后端部設(shè)定長度方向的每5m不同的目標(biāo)溫度，在變?yōu)榉€(wěn) 定溫度的鋼板中央部，設(shè)定與前后端部不同的目標(biāo)溫度。結(jié)果，考慮向地 下巻取機(jī)2154的巻繞性，把鋼板前端稍微控制為高溫的目標(biāo)溫度的微調(diào) 成為可能。預(yù)置控制部件2110 (或者也稱作前端預(yù)置控制部件2110)判 定該巻材的鋼種，從目標(biāo)巻繞溫度表2112抽出對(duì)應(yīng)的目標(biāo)溫度模式。
圖38表示速度模式表2113的結(jié)構(gòu)。對(duì)于鋼種、板厚、板寬，分層為 鋼板2151的前端從軋機(jī)2157出來，由地下巻取機(jī)2154巻繞之前的速度(初 始速度)；然后，急加速后的穩(wěn)定速度；鋼板2151的后端從軋機(jī)2157出來 之前急減速，由地下巻取機(jī)2154巻繞之前的速度(結(jié)束期速度)。預(yù)置控 制部件2110判定該巻材的鋼種、板厚、板寬，從速度模式表2113抽出對(duì) 應(yīng)的速度模式。例如表示鋼種為SUS304，板厚3.0 4.0mm，板寬為1200mm 時(shí)，設(shè)定初始速度150mpm、穩(wěn)定速度150mpm、結(jié)束期速度150mpm。
圖39表示冷卻水箱優(yōu)先級(jí)表2114的結(jié)構(gòu)。以下，以水箱的總數(shù)為100 時(shí)為例進(jìn)行說明。圖40是對(duì)100個(gè)水箱的開放順序賦予1~100的優(yōu)先級(jí), 對(duì)于鋼種、板厚、水箱分類(上水箱或下水箱)，存儲(chǔ)優(yōu)先開放的冷卻水 箱的順序。考慮冷卻效率、表面和內(nèi)部的允許溫度差，決定優(yōu)先級(jí)。例如 鋼板2151薄時(shí)，在表面和內(nèi)部難以產(chǎn)生溫度差，所以考慮冷卻效率，優(yōu) 先開放接近鋼板2151的溫度高的軋機(jī)2157的出來一側(cè)的水箱，在鋼板 2151厚時(shí)，利用基于空冷的回流，為了把表面和內(nèi)部的溫度差抑制在允許 值的范圍內(nèi)，盡可能打開的水箱不連續(xù)地賦予優(yōu)先級(jí)。通過使水冷和空冷 混合存在，稍微犧牲冷卻效率，抑制鋼板2151的表面和內(nèi)部的溫度差。 控制冷卻水箱，從而只開放能實(shí)現(xiàn)目標(biāo)巻繞溫度的數(shù)量。對(duì)庫、冷卻水箱， 按靠近軋機(jī)2157的順序賦予編號(hào)，例如(1、 1)表示第一庫的第一冷卻 水箱。在圖中，表示鋼種為SUS304，板厚為2.0 3.0mm，冷卻水箱分類 為上水箱時(shí)，以(1、 1)、 (1、 2)、 (1、 3)、 (1、 4)、 (1、 5)、 (2、 1)、、
(20、 4)、 (20、 5)的順序優(yōu)先開放。即因?yàn)楸“澹钥紤]冷卻效率， 從軋機(jī)2157出來一側(cè)的水箱按順序優(yōu)先開放。此外，鋼種為SUS304，板 厚為5.0 6.0mm，冷卻水箱分類為上水箱時(shí)，以(1、 1)、 (1、 4)、 (2、 1)、
(2、 4)、 (3、 1)、 (3、 4)、、 (20、 3)、 (20、 5)的順序優(yōu)先開放。即 表示鋼板2151稍厚，所以開放的水箱不連續(xù)地賦予優(yōu)先級(jí)。在本實(shí)施例 中，上水箱和下水箱的優(yōu)先級(jí)相同，但是也可以賦予不同的優(yōu)先級(jí)。
水箱模式由對(duì)應(yīng)的控制代碼表現(xiàn)。圖40表示預(yù)置控制部件2110輸出 的控制代碼和冷卻水箱開閉模式的對(duì)應(yīng)?？刂拼a0為全開，100為全關(guān)。 以下，進(jìn)行控制代碼化，從而只有優(yōu)先級(jí)1的冷卻水箱打開的水箱開閉模 式為1，優(yōu)先級(jí)1和2的兩個(gè)冷卻水箱打開的水箱開閉模式為2。預(yù)置 控制部件2110對(duì)水箱模式變換部件2140輸出與這樣的冷卻水箱開閉模式 對(duì)應(yīng)的控制代碼。即全部冷卻水箱打開的狀態(tài)的控制代碼為0，全部冷卻 水箱關(guān)閉的狀態(tài)的控制代碼為100(100為上或下冷卻水箱的總數(shù))。而且， 如果鋼種為SUS304，板厚為2.0 3.0mm，冷卻水箱分類為上水箱時(shí)，就 按照水箱的優(yōu)先級(jí)，只有(l、 1)打開的狀態(tài)為控制代碼99， (1、 1)、 (1、 2)打開的狀態(tài)為控制代碼98， (1、 1)、 (1、 2)、 (1、 3)打開的狀態(tài)為控 制代碼97，用該要領(lǐng)，以下對(duì)水箱的開放模式賦予控制代碼，直到全部水
箱打開的狀態(tài)的控制代碼o。
圖41表示預(yù)置控制部件2110執(zhí)行的算法。根據(jù)在S26-l中從速度模
式表2113取得的值，計(jì)算用于從初始速度轉(zhuǎn)移到穩(wěn)定速度的加速開始位
置、用于從穩(wěn)定速度轉(zhuǎn)移到結(jié)束期速度的減速開始位置，計(jì)算從鋼板2151
出軋機(jī)2157開始到用地下巻取機(jī)2154的巻繞結(jié)束的速度模式。分別能用
以下所示的表達(dá)式26~表達(dá)式29計(jì)算加速開始位置Saccp、加速結(jié)束位置
Saccq、減速開始位置Sdccp、減速結(jié)束位置Sdccq。 S accp= L頂d
可是，Lmd:從軋機(jī)2157到地下巻取機(jī)2154的距離。 [表達(dá)式27]
Saccq=Saccp+ (Smid曙Sstart) * (Smid+Start) /(Saccrate*2) 可是，Sstart:鋼板2151的初始速度 Smid:鋼板2151的穩(wěn)定速度
Saccmte:從鋼板2151的初始速度到穩(wěn)定速度的加速率 [表達(dá)式28]
Sdccp=Lstrip- (Smid-Send) * ( Smid+Send) / ( Sdccrate*2) -Lmargin 可是，Lstrip:鋼板1151的長度
Send:鋼板1151的結(jié)束期速度
Sdccrate:從鋼板1151穩(wěn)定速度到結(jié)束期速度的減速率 Lmargin:表示鋼板1151的尾部離開達(dá)到何種程度前減速結(jié)束
的界限
Sdccq= Lstrip- Lmargin
按照計(jì)算的速度模式，在S26-2以后，用使用板溫推測模型2115的 運(yùn)算來算出實(shí)現(xiàn)目標(biāo)巻繞溫度的水箱模式的時(shí)間變化。在本實(shí)施例中，表 示按照線性反插補(bǔ)法計(jì)算水箱模式的例子。
在S26-2中關(guān)于鋼板2151的各部位，定義夾著解的控制代碼的兩個(gè) 控制代碼nL、 nH。這里，在冷卻水箱的全開和全關(guān)之間存在解，所以一 律為nL=0， nH=0。這里，伴隨著控制代碼的增加，單純打開的冷卻水箱
減少，所以nl<n2時(shí)，關(guān)于與這些水箱模式對(duì)應(yīng)的巻繞溫度Tcl、 Tc2， TcKTc2成立。接著在S16-3中，nL和nH的平均為nO。然后在S26-4中， 計(jì)算與控制代碼n0對(duì)應(yīng)的巻繞溫度Tc0。 S26-4關(guān)于控制對(duì)象2150(或者 也稱作鋼板2150)的長度方向的各部位，從出軋機(jī)到地下巻取機(jī)巻繞，連 續(xù)計(jì)算按照板溫推測模型2115的溫度推測計(jì)算，推測巻繞溫度。在S26-5 中，判定推測巻繞溫度TcO相對(duì)于目標(biāo)巻繞溫度Ttarget的符號(hào)，當(dāng) TcOTtarget時(shí)，在n0和nL之間存在解，所以把n0放在nH。相反，當(dāng) Tc(KTtarget時(shí)，在n0和nH之間存在解，所以把n0放在nL。在S26-6中， 判定算法的結(jié)束條件，在不滿足時(shí)，重復(fù)執(zhí)行S26-3 S26-5。算法的結(jié)束 把S25-3 S25-5的一定次數(shù)以上的重復(fù)結(jié)束、巻繞溫度推測Tc和目標(biāo)巻 繞溫度Ttarget的偏差為一定值以下、n0與nH、 nL中的任意一個(gè)一致作 為條件，判定。
作為控制代碼賦予方法，全部冷卻水箱為關(guān)閉狀態(tài)的控制代碼為0， 全部冷卻水箱為打開狀態(tài)的控制代碼為100，即使與此對(duì)應(yīng)賦予，也相同。
圖42表示與S26-4對(duì)應(yīng)的溫度推測計(jì)算的細(xì)節(jié)。作為溫度推測運(yùn)算， 表示把鋼板2151在長度方向和厚度方向分割，時(shí)間以一定刻度A推進(jìn)、計(jì) 算的所謂的前進(jìn)差分法的例子。在S27-l中更新計(jì)算時(shí)刻，從在圖26的 S26-l中生成的速度模式計(jì)算相應(yīng)時(shí)刻的板速Vt。在S27-2中，使用計(jì)算 的板速，計(jì)算出軋機(jī)長度。出軋機(jī)長度Ln是軋制結(jié)束，從軋機(jī)出來的鋼 板的長度，能用表達(dá)式計(jì)算?？墒?，Ln-l是以前時(shí)刻的出來長度。
<formula>formula see original document page 45</formula>
在S27-3中判定計(jì)算的結(jié)束。出軋機(jī)長度Ln比鋼板2151的全長和軋 機(jī)2157到地下巻取機(jī)2154距離的和大時(shí)，與一個(gè)巻材對(duì)應(yīng)的巻繞溫度預(yù) 測計(jì)算全部結(jié)束，所以運(yùn)算結(jié)束。當(dāng)運(yùn)算未結(jié)束時(shí)，在S27-4中進(jìn)行鋼板 的溫度跟蹤。即從Ln和Ln-l的關(guān)系知道對(duì)于以前時(shí)刻的鋼板的位置，在 經(jīng)過A時(shí)間后，鋼板前進(jìn)了多少，所以進(jìn)行把鋼板的溫度分布只移動(dòng)對(duì)應(yīng) 的距離的處理。在S27-5中，對(duì)在A間從軋機(jī)排出的鋼板2151設(shè)定冷卻 前的鋼板溫度的推測值。在S27-6中，從與鋼板2151的各部位對(duì)應(yīng)的水 箱的開閉信息判定各部位是水冷還是空冷。在水冷時(shí)，在S27-7中按照表
達(dá)式31計(jì)算熱傳導(dǎo)系數(shù)。 [表達(dá)式31]
"hw= 9. 72*1 05*O)0355*l(2. 5—1. 1 5 *logTw) *D/(p 1 * p c)} 0 646/ (T s u—Tw)
可是，水量密度
Tw:水溫
D:噴嘴直徑
pi:線方向的噴嘴間隔
PC:與線正交方向的噴嘴間隔
Tsu:鋼板2151的表面溫度 表達(dá)式31是所謂的薄板冷卻時(shí)的熱傳導(dǎo)系數(shù)。作為水冷方法，此外
有噴霧冷卻等各種，知道幾個(gè)熱傳導(dǎo)系數(shù)的計(jì)算式。
而空冷時(shí)，按照表達(dá)式32，計(jì)算熱傳導(dǎo)系數(shù)。 [表達(dá)式32]
hr = cr.￡ [((2 7 3+Tsu)/100l4一l(2 7 3 +Ta)/10014] / (T s u-T a) 一
可是，o:斯蒂芬玻爾茲曼常數(shù)(=4.88) e :放射率 Ta:空氣溫度(°C) Tsu:鋼板2151的表面溫度 關(guān)于鋼板2151的表面和背面，表達(dá)式31和表達(dá)式32分別計(jì)算。然 后，根據(jù)經(jīng)過A之前的溫度，加減A間的熱量的移動(dòng)，計(jì)算鋼板2151的 各部位的溫度。如果能忽略鋼板2151的厚度方向的熱移動(dòng)時(shí)，關(guān)于鋼板 2151的長度方向的各部位，就能按表達(dá)式33那樣計(jì)算。 [表達(dá)式33]
Tn-Tn-.l- (ht+hb) *厶/ (p*C*B)
可是，Tn:現(xiàn)在的板溫
Tn-1: A之前的板溫
ht:鋼板表面的熱傳導(dǎo)系數(shù)
hb:鋼板背面的熱傳導(dǎo)系數(shù) P:鋼板的密度 C:鋼板的比熱 B:鋼板厚度
此外，有必要考慮鋼板2151的厚度方向的熱傳導(dǎo)時(shí)，能通過求解熟 知的熱方程式，計(jì)算。熱方程式由表達(dá)式34表示，用計(jì)算機(jī)對(duì)它進(jìn)行差 分計(jì)算的方法在各種文獻(xiàn)中公開。
<formula>formula see original document page 47</formula>可是，A:熱傳導(dǎo)率 T:材料溫度
然后，在S7-10中，從軋機(jī)2157到地下巻取機(jī)2154的線內(nèi)的鋼板2151 的全部區(qū)域中計(jì)算結(jié)束之前，重復(fù)S26-6~S27-9。此外，在S27-3中判定 計(jì)算的結(jié)束之前，重復(fù)S27-l S27-9。
圖43表示S26-3中對(duì)鋼板2151的各部位賦予的控制代碼的基于圖41 的最優(yōu)化處理的變化的一個(gè)例子。在第一次處理中，在各部位是對(duì)相同的 初始值(nL=0， nH=100)的處理，所以如圖43的第一次處理所示，在鋼 板2151的全部區(qū)域，賦予50。在第二次處理中，對(duì)于控制代碼50，根據(jù) 鋼板1151的各部位的巻繞溫度TcO的預(yù)測結(jié)果比Ttarget大或小，賦予的 控制代碼不同。在本實(shí)施例中，表示接近鋼板速度為低速的鋼板2151的 前端、后端的部分更新為關(guān)閉水箱的方向的控制代碼，鋼板速度為高速的 鋼板2151的中央部更新為打開水箱方向的控制代碼的例子。具體而言， 如圖43的第二次處理所示，前端部、后端部在第一次的處理的S26-5中 更新為nL-50、 nH-100的結(jié)果為控制代碼更新為平均的75。而中央部在 第一次的處理的S26-5中更新為nL=0、 nH=50的結(jié)果為控制代碼更新為 25。通過這樣重復(fù)圖41的S26-3~S26-6，依次更新控制代碼。
圖44表示預(yù)置控制部件2110最終輸出的控制代碼的例子。在圖的例 子中，鋼板2151與離前端的距離對(duì)應(yīng)，以lm單位，劃分為網(wǎng)格，與網(wǎng)格 對(duì)應(yīng)，分配控制代碼。冷卻裝置與鋼板的表面和背面對(duì)應(yīng)，具有上部冷卻 裝置2158和下部冷卻裝置2159，所以作為控制代碼，與上水箱和下水箱
對(duì)應(yīng)，分別輸出。在圖中，表示關(guān)于鋼板2151的長度方向，離前端lm的 上水箱的控制代碼為95，下水箱的控制代碼為95，在500m 501m之間， 上水箱的控制代碼為14,下水箱的控制代碼為14。在圖43中，與鋼板2151 的同一部位對(duì)應(yīng)的上水箱和下水箱的控制代碼相同，但是也能設(shè)定不同的 控制代碼。
圖45表示動(dòng)態(tài)控制部件2120的結(jié)構(gòu)。預(yù)置控制部件2110輸出的控 制代碼由動(dòng)態(tài)控制部件2120，在實(shí)際冷卻鋼板2151時(shí)，實(shí)時(shí)修正。動(dòng)態(tài) 控制部件2120具有使用來自巻繞溫度計(jì)2156的檢測溫度，修正它與目 標(biāo)溫度的偏差的巻繞溫度偏差修正部件2121;使用來自出軋機(jī)一側(cè)溫度計(jì) 155的檢測溫度，修正它與預(yù)置控制計(jì)算時(shí)假定的冷卻前溫度的偏差的冷 卻前溫度偏差修正部件2122;從軋機(jī)2157或地下巻取機(jī)2154的旋轉(zhuǎn)速度 計(jì)算鋼板2151的速度，修正計(jì)算結(jié)果和預(yù)置控制運(yùn)算時(shí)假定的鋼板速度 的偏差的速度偏差修正部件2123。還具有修正量的計(jì)算時(shí)使用的影響系數(shù) 表2130。修正量的總和由操作量合成部件2125按鋼板2151的長度方向的 各部位換算為控制代碼的變化量，從動(dòng)態(tài)控制部件2120輸出。
下面，詳細(xì)說明各部位的動(dòng)作。影響系數(shù)表2130具有存儲(chǔ)相對(duì)于控 制代碼的變化的巻繞溫度變化的第一影響系數(shù)表21001、存儲(chǔ)相對(duì)于鋼板 速度的變化的巻繞溫度的變化的第二影響系數(shù)表21002、存儲(chǔ)相對(duì)于冷卻 前溫度的變化的巻繞溫度變化的第三影響系數(shù)表21003。
圖46表示第一影響系數(shù)表21001的結(jié)構(gòu)。在第一影響系數(shù)表21001 中，把打開或關(guān)閉一個(gè)冷卻水箱2160時(shí)的巻繞溫度Tc的變化量所對(duì)應(yīng)的 數(shù)值5Tc/An (°C)由板厚、板速、控制代碼分層存儲(chǔ)。在圖的例子中，表 示板厚在3mm以下，鋼板2151的速度在150mpm以下，控制代碼n在9 以下時(shí)，(3Tc/An) =3.0°C，如果打開或關(guān)閉一個(gè)冷卻水箱2160,則由巻 繞溫度計(jì)2156計(jì)測的巻繞溫度Tc下降或上升3°C 。也能減少分層項(xiàng)目， 也考慮追加冷卻前溫度。
圖47表示第二影響系數(shù)表21102的結(jié)構(gòu)。在第二影響系數(shù)表21002 中，把鋼板2151的速度增加或減少lmpm時(shí)的巻繞溫度Tc的變化量所對(duì) 應(yīng)的數(shù)值5Tc/3V rC/mpm)由板厚、板速、控制代碼分層存儲(chǔ)。在圖的例 子中，表示板厚在3mm以下，鋼板2151的速度在150mpm以下，控制代
碼n在9以下時(shí)，(3Tc/3V) =2.2'C，如果把鋼板2151的速度增加或減少 lmpm，則由巻繞溫度計(jì)2156計(jì)測的巻繞溫度化下降或上升2.2°(:。也同 樣能減少分層項(xiàng)目，也考慮追加冷卻前溫度。
圖48表示第三影響系數(shù)表21103的結(jié)構(gòu)。在第三影響系數(shù)表21003 中，把由出軋機(jī)一側(cè)溫度計(jì)2155計(jì)測的鋼板2151的冷卻前溫度增加或減
少rc時(shí)的的巻繞溫度Tc的變化量所對(duì)應(yīng)的數(shù)值aTc/aTf由板厚、板速、
控制代碼分層存儲(chǔ)。在圖的例子中，表示板厚在3mm以下，鋼板2151的 速度在150mpm以下，控制代碼n在9以下時(shí)，(3Tc/3V) =0.9°C，冷卻前 溫度的計(jì)測值高或低rC時(shí)，由巻繞溫度計(jì)2156計(jì)測的巻繞溫度Tc下降 或上升0.9'C。也同樣能減少分層項(xiàng)目，也考慮追加冷卻前溫度。
下面，說明巻繞溫度偏差修正部件2121的處理。巻繞溫度偏差修正 部件2121以一定周期起動(dòng)，進(jìn)行巻繞溫度FB控制。即巻繞溫度偏差修正 部件2121具有對(duì)于巻繞溫度相對(duì)于目標(biāo)溫度的偏差大小，計(jì)算適當(dāng)?shù)?控制代碼的變更量的巻繞溫度偏差修正量計(jì)算部件21004。巻繞溫度偏差 修正量計(jì)算部件21004取得在設(shè)置時(shí)假定的Tc和由巻繞溫度計(jì)2156計(jì)測 的Tc的差分，從第一影響系數(shù)表21001取得相當(dāng)于當(dāng)前的狀態(tài)的分層的 影響系數(shù)aTc/An，通過以下的運(yùn)算，計(jì)算控制代碼的變更量。
An'l-Gl .11/ 。Tc/An) } 厶i;c
可是，Anl:基于巻繞溫度FB控制的控制代碼變化量 Gl:常數(shù)(巻繞溫度FB控制增益)
(5Tc/An):從第一影響系數(shù)表21001抽出的相應(yīng)分層的影響
系數(shù)
厶Tc:巻繞溫度偏差 而冷卻前溫度偏差修正部件2122也同樣以一定周期起動(dòng)，進(jìn)行冷卻 前溫度偏差前饋控制。即冷卻前溫度偏差修正部件2122具有對(duì)于預(yù)置 計(jì)算時(shí)假定的冷卻前溫度與由出軋機(jī)一側(cè)溫度計(jì)2155檢測的出軋機(jī)一側(cè) 溫度的偏差的大小，計(jì)算適當(dāng)?shù)目刂拼a的變更量的冷卻前溫度偏差修正 量計(jì)算部件21005;決定把計(jì)算結(jié)果應(yīng)用于鋼板2151的長度方向的哪個(gè)部 位的應(yīng)用部位決定部件21008。冷卻前溫度偏差修正量計(jì)算部件21005取
得在設(shè)置中假定的Tf和由出軋機(jī)一側(cè)溫度計(jì)2155檢測的Tf的差分ATf， 從第一影響系數(shù)表21001和第三影響系數(shù)表21003取得相當(dāng)于當(dāng)前狀態(tài)的 分層的影響系數(shù)(5Tc/An)、 (3Tc/aTf)，通過以下的計(jì)算，計(jì)算控制代碼 的變更量。<formula>formula see original document page 50</formula>
可是，An2:基于冷卻前溫度偏差FF控制的控制代碼變化量 G2:常數(shù)(冷卻前溫度偏差FF控制增益) (aTc/5Tf):從第三影響系數(shù)表21003抽出的相應(yīng)分層的影響
系數(shù)
ATf:出軋機(jī)一側(cè)溫度偏差 計(jì)算的A n2對(duì)應(yīng)用部位決定部件21008輸出。
圖49表示應(yīng)用部位決定部件21008的處理。這里，對(duì)鋼板1151,如 圖50所示，在長度方向定義段21501。在圖的例子中，從鋼板前端到鋼板 后端，定義n個(gè)段，分別賦予段編號(hào)。即對(duì)鋼板前端的段賦予l，以下對(duì) 鋼板后端的段賦予n。在S214-1中，取得出軋機(jī)一側(cè)溫度計(jì)2155設(shè)置位 置的段編號(hào)。這里取得的段編號(hào)為i。鋼鐵系統(tǒng)的控制裝置通常計(jì)算鋼板 2151的跟蹤信息，在各種用途中使用。即周期地計(jì)算鋼板2151的開始位 置(從軋機(jī)2157出來的長度)、末端位置，所以從該信息與出軋機(jī)一側(cè)溫 度計(jì)2155的安裝位置的關(guān)系，能確定出軋機(jī)一側(cè)溫度計(jì)2155設(shè)置位置的 段編號(hào)。接著，在S214-2中，取得冷卻前溫度偏差修正量計(jì)算部件21005 的輸出An2。然后，S214-3、在S214-l中取得的出軋機(jī)一側(cè)溫度計(jì)2145 設(shè)置位置的段編號(hào)i登記An2。以下，該值為(An2) i。
速度偏差修正量計(jì)算部件21006也同樣以一定周期起動(dòng)，進(jìn)行速度偏 差前饋控制。即速度偏差修正量計(jì)算部件21006具有對(duì)于預(yù)置計(jì)算時(shí)假 定的鋼板速度與實(shí)際的鋼板速度的偏差的大小，計(jì)算適當(dāng)?shù)目刂拼a的變 更量的速度偏差修正量計(jì)算部件21006;決定把計(jì)算結(jié)果應(yīng)用于鋼板2151 的長度方向的哪個(gè)部位的應(yīng)用部位決定部件21009。速度偏差修正量計(jì)算 部件21006取得設(shè)置中假定的鋼板速度和實(shí)際速度的偏差A(yù)V，從第一影響系數(shù)表21001和第二影響系數(shù)表21002取得相當(dāng)于當(dāng)前狀態(tài)的分層的影 響系數(shù)(5Tc/An)、 。Tc/3V)，通過以下的計(jì)算，計(jì)算控制代碼的變更量。 [表達(dá)式37]
厶n 3 = G3 (An/3 V) 厶V
=G3， U/(3Tc/厶n))(3Tc/3V) 厶V
可是，An3:基于板速偏差FF控制的控制代碼變化量 G3:常數(shù)(板速偏差FF控制增益)
(aTc"V):從第二影響系數(shù)表21002抽出的相應(yīng)分層的影響
系數(shù)
AV:板速偏差 計(jì)算的A n3對(duì)應(yīng)用部位決定部件21009輸出。
圖51表示應(yīng)用部位決定部件21009的處理。在S216-l中，從鋼板2151 的跟蹤信息取得位于巻繞冷卻部2153的侵入位置和排出位置的鋼板的鋼 板段編號(hào)。接著在S216-2中，從取得的段編號(hào)決定需要控制代碼的修正 的段，計(jì)算各段的修正比。鋼板段編號(hào)i的修正比Ri能用以下的表達(dá)式計(jì)算。
Ri = (i一I 1) / (I 2-I 1)
可是，II:冷卻裝置排出位置的鋼板段編號(hào) 12:冷卻裝置進(jìn)入位置的鋼板段編號(hào)
然后，在S217-3中，取得速度偏差修正量計(jì)算部件21006的輸出A n3。在S216-4中，從A n3和S216-2中計(jì)算的修正比，計(jì)算各段的控制代 碼修正量，登記到相應(yīng)的段編號(hào)中。鋼板段編號(hào)i的修正量An3能用以下 的表達(dá)式計(jì)算。
△ nr i-An3XRi
下面，說明操作量合成部件2125的處理。操作量合成部件2125把由 巻繞溫度偏差修正部件2121計(jì)算的Anl、 (An2) i、 (An3) i相加，計(jì)
算各鋼板段的操作量。具體而言，用表達(dá)式40計(jì)算關(guān)于鋼板段i的動(dòng)態(tài) 控制部件2120的輸出Ndi。
(厶nl十(厶n2) L+ (厶n3) U
動(dòng)態(tài)控制部件2120輸出計(jì)算的修正量，按照該值，修正預(yù)置控制部 件1110輸出的控制代碼。
以上的基于動(dòng)態(tài)控制部件2120的修正量運(yùn)算可以不關(guān)于全部鋼板段 進(jìn)行，通過限定在巻繞冷卻裝置1153作為冷卻對(duì)象的鋼板段，進(jìn)行所述 處理，簡化計(jì)算。
圖52表示動(dòng)態(tài)控制部件2120修正預(yù)置控制部件2110輸出的控制代 碼時(shí)的修正結(jié)果的例子。在圖中，鋼板部位5m 6m的控制代碼從12修正 為10。在本實(shí)施例中，各修正量計(jì)算部件21004 21006以一定周期起動(dòng)， 但是作為起動(dòng)方法，考慮鋼板1151從軋機(jī)157出來一定長度的每個(gè)定時(shí)。
圖53表示水箱模式變換部件2140執(zhí)行的算法。在S218-1中，計(jì)算 通過冷卻水箱正下方的鋼板2151離前端的距離Lh。通?？刂蒲b置2100 具有這樣的距離信息，以各種目的使用。在S218-2中，判定Lh是否比O 小，在小時(shí)，鋼板2151未到達(dá)相應(yīng)的冷卻水箱，所以跳出處理，進(jìn)入 S218-6。大時(shí)，鋼板2151到達(dá)相應(yīng)的冷卻水箱，所以在S218-3中，抽出 與距離Lh對(duì)應(yīng)的控制代碼。即比對(duì)Lh和圖53的鋼板部位，抽出與Lh對(duì) 應(yīng)的部位的上水箱控制代碼和下水箱控制代碼。在S218-4中，從控制代 碼抽出冷卻水箱開閉模式。使用圖52的控制代碼和冷卻水箱開閉模式的 對(duì)應(yīng)，決定打開到優(yōu)先級(jí)多少的冷卻水箱。在S218-5中，使用冷卻水箱 優(yōu)先級(jí)表2114中存儲(chǔ)的信息，具體決定開放的冷卻水箱，最終決定相應(yīng) 的冷卻水箱的開閉。在S218-6中，判定關(guān)于全部冷卻水箱的計(jì)算是否結(jié) 束，未結(jié)束時(shí)，重復(fù)S218-l S218-5的處理，直到結(jié)束。
在本實(shí)施例中，以冷卻水箱數(shù)上下都為IOO時(shí)為例進(jìn)行說明，但是作 為水箱數(shù)，能是各種數(shù)。
圖54表示適應(yīng)控制部件2116的結(jié)構(gòu)。適應(yīng)控制部件2116由以下部 分構(gòu)成對(duì)鋼板2151的前端部的目標(biāo)溫度進(jìn)行適應(yīng)處理的前端適應(yīng)控制 部件21901;對(duì)穩(wěn)定部的目標(biāo)溫度進(jìn)行適應(yīng)處理的穩(wěn)定適應(yīng)控制部件
22002;把前端適應(yīng)控制部件21卯1和穩(wěn)定適應(yīng)控制部件21902的輸出合 成，計(jì)算、輸出對(duì)與鋼板長度方向的目標(biāo)溫度模式的最終修正量的修正溫 度合成部件l卯3。
圖55表示前端適應(yīng)控制部件21901的處理內(nèi)容。在S220-1中，對(duì)鋼 板2151的冷卻控制開始后，判定是最初的巻繞FB控制定時(shí)。最初的巻繞 FB控制定時(shí)的時(shí)候，在S220-2中，從操作量合成部件2125分別取得巻 繞溫度偏差修正部件21004、冷卻前溫度偏差修正部件21005、速度偏差 修正部件21006的輸出Anl、 An2、 An3。在S20-3中，計(jì)算適應(yīng)控制量 △ nadapl。
△ nadapl- (G3 —1).厶n3+(G2 —1).厶n2 + Anl/Gl
可是，G3:速度FF增益
G2:出軋機(jī)一側(cè)溫度FF增益 Gl:巻繞溫度FB增益
適應(yīng)控制量A nadapl是把鋼板前端部的巻繞控制誤差換算為水箱數(shù) 的值。這里，右邊3項(xiàng)是用于消除巻繞溫度誤差的操作水箱數(shù)除以巻繞溫 度FB增益的值，而第1項(xiàng)相當(dāng)于速度變化的影響中用速度FF控制未補(bǔ)償 的比例，結(jié)果是相當(dāng)于巻繞溫度FB控制中成為補(bǔ)償?shù)乃鋽?shù)的適應(yīng)操作 量。此外，第2項(xiàng)相當(dāng)于出軋機(jī)一側(cè)溫度的影響中用處軋機(jī)一側(cè)溫度FF 控制未補(bǔ)償?shù)谋壤?，結(jié)果是相當(dāng)于巻繞溫度FB控制中成為補(bǔ)償?shù)乃鋽?shù) 的適應(yīng)操作量。從表達(dá)式41， Anadapl是相當(dāng)于巻繞溫度的偏差中排除 了鋼板的速度變化和出軋機(jī)一側(cè)板溫變動(dòng)的影響的值的水箱數(shù)。因此，是 相當(dāng)于在鋼板前端部，按照板溫推測模型未模擬實(shí)際的冷卻現(xiàn)象的程度而 產(chǎn)生的預(yù)置控制誤差的水箱數(shù)，如果在下次預(yù)置控制中補(bǔ)償該值，就能提 高預(yù)置控制精度。在S220-4中，使用Anadap2和影響系數(shù)表中存儲(chǔ)的 (aTc/an)，計(jì)算換算為巻繞溫度的適應(yīng)控制量ATcl。
ATcl=(3Tc/3n).厶nadapl +厶l 可是，Al:對(duì)附近的鋼板進(jìn)行的前端部適應(yīng)量
(厶Tcl的上次的計(jì)算值)
ATcl是對(duì)前端部的目標(biāo)溫度加減的前端目標(biāo)溫度修正量。 圖56表示穩(wěn)定適應(yīng)控制部件21902的處理內(nèi)容。在S221-1中，根據(jù) 向地下巻取機(jī)2154的巻繞結(jié)束，判定對(duì)鋼板2151的巻繞結(jié)束。在鋼板2151 的巻繞結(jié)束后，在S221-2中，從操作量合成部件2125取得在鋼板的穩(wěn)定 部進(jìn)行的巻繞溫度偏差修正部件21004、冷卻前溫度偏差修正部件21005、 速度偏差修正部件21006的操作量Anl、 An2、 An3的控制系列。在S221-3 中，計(jì)算適應(yīng)控制量Anadap2。 [表達(dá)式43]
:"2= (1/N) 2 UG3-1).厶n3+(G2-1) . An2 + Anl}
可是，G3:速度FF增益
G2:出軋機(jī)一側(cè)溫度FF增益 N:取得的控制系列的樣品數(shù)
適應(yīng)控制量△ nadap2是把鋼板的穩(wěn)定部的巻繞控制誤差換算為水箱 數(shù)的值。這里，右邊3項(xiàng)是用于消除巻繞溫度誤差的操作水箱數(shù)，而第l 項(xiàng)相當(dāng)于速度變化的影響中用速度FF控制未補(bǔ)償?shù)谋壤?，結(jié)果是相當(dāng)于 巻繞溫度FB控制中成為補(bǔ)償?shù)乃鋽?shù)的適應(yīng)操作量。此外，第2項(xiàng)相當(dāng) 于出軋機(jī)一側(cè)溫度的影響中用處軋機(jī)一側(cè)溫度FF控制未補(bǔ)償?shù)谋壤?，結(jié) 果是相當(dāng)于巻繞溫度FB控制中成為補(bǔ)償?shù)乃鋽?shù)的適應(yīng)操作量。穩(wěn)定部 涉及鋼板長度方向的廣闊區(qū)域，所以用適當(dāng)?shù)尼姌尤〉枚鄠€(gè)Anl、 An2、 An3，平均，提高適應(yīng)控制的似然。在表達(dá)式43中取得的數(shù)為N。此外， 作為采樣處理，可以用一定時(shí)間間隔取得數(shù)據(jù)，可以按鋼板長度方向的每 個(gè)一定長度取得。此外，作為鋼板2151的長度方向的穩(wěn)定部，可以用圖 37的目標(biāo)溫度模式在與鋼板中央對(duì)應(yīng)的范圍中定義。從表達(dá)式43， A nadap2是相當(dāng)于巻繞溫度的偏差中排除了鋼板的速度變化和出軋機(jī)一側(cè) 板溫變動(dòng)的影響的值的水箱數(shù)。因此，.是相當(dāng)于在鋼板穩(wěn)定部，按照板溫 推測模型未模擬實(shí)際的冷卻現(xiàn)象的程度而產(chǎn)生的預(yù)置控制誤差的水箱數(shù)， 如果在下次預(yù)置控制中補(bǔ)償該值，就能提高預(yù)置控制精度。在S221-4中， 使用Anadap2和影響系數(shù)表中存儲(chǔ)的(3Tc/an)，計(jì)算換算為巻繞溫度的 適應(yīng)控制量ATc2。[表達(dá)式44]
<formula>formula see original document page 55</formula>
可是，A2:對(duì)附近的鋼板進(jìn)行的前端部適應(yīng)量 (ATc2的上次的計(jì)算值)
A Tc2是對(duì)前端部的目標(biāo)溫度加減的前端目標(biāo)溫度修正量。
目標(biāo)溫度修正部件2117從ATcl和ATc2修正圖37的目標(biāo)溫度。即 通過加減ATcl，修正與鋼板前端部對(duì)應(yīng)的目標(biāo)溫度，通過加減ATc2，修 正與鋼板中央部對(duì)應(yīng)的目標(biāo)溫度。按照必要，關(guān)于鋼板前端部和中央部的 邊界附近，按照ATcl和ATc2分配，決定修正量。即用表達(dá)式45計(jì)算修 正量ATc氺。
序ii式45]
△ Tc* = a.ATcl + (I — a)，厶Tc2 可是，a :分配比例(0^ a Sl)
在預(yù)置控制部件2110對(duì)于下次的鋼板進(jìn)行的預(yù)置計(jì)算中，使用由目 標(biāo)溫度修正部件2117合成的目標(biāo)溫度模式。
進(jìn)一步說明其他實(shí)施例。圖57表示適應(yīng)控制部件2116使用Anadapl、 Anadap2直接修正控制代碼的例子。這時(shí)，適應(yīng)控制部件116對(duì)控制代碼 修正部件22201輸出表達(dá)式41、表達(dá)式43中計(jì)算的Anadapl、 Anadap2。 控制代碼修正部件22201取得預(yù)置控制部件IIO輸出的控制代碼列，通過 加減Anadapl，修正與與鋼板前端部對(duì)應(yīng)的控制代碼，通過加減Anadap2， 修正與與鋼板中央部對(duì)應(yīng)的控制代碼，對(duì)水箱模式變換部件2140輸出。 預(yù)置控制部件2110輸出的控制代碼列的例子與圖14同樣。
能廣泛應(yīng)用于熱軋線的冷卻控制。
權(quán)利要求
1.一種卷繞溫度控制裝置，用熱軋機(jī)的出來一側(cè)設(shè)置的冷卻裝置將由熱軋機(jī)所軋制的鋼板進(jìn)行冷卻，將由地下卷取機(jī)卷繞之前的鋼板的溫度控制在給定的目標(biāo)溫度，其特征在于，包括冷卻水箱優(yōu)先級(jí)表，存儲(chǔ)冷卻裝置中設(shè)置的多個(gè)冷卻水箱的開放順序的優(yōu)先關(guān)系；板溫測定模型，用于推測該鋼板的卷繞溫度；預(yù)置控制部，將所述冷卻水箱的開閉的組合即水箱模式與使用該冷卻水箱優(yōu)先級(jí)表的信息來生成的控制代碼對(duì)應(yīng)，根據(jù)目標(biāo)卷繞溫度和與鋼板速度有關(guān)的信息，使用所述板溫測定模型推測卷繞溫度，使用推測的結(jié)果，計(jì)算/輸出用于實(shí)現(xiàn)目標(biāo)卷繞溫度的控制代碼；動(dòng)態(tài)控制部，觀測冷卻控制中的鋼板的狀態(tài)，按照觀測結(jié)果，計(jì)算/輸出該控制代碼的變更量；和水箱模式變換部，將由動(dòng)態(tài)控制部件輸出的控制代碼對(duì)該預(yù)置部件輸出的控制代碼進(jìn)行修正后的結(jié)果變換為水箱模式，對(duì)冷卻裝置輸出。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的巻繞溫度控制裝置，其特征在于 將所述控制代碼對(duì)應(yīng)為，使全部水箱打開的狀態(tài)為最大值，全部水箱關(guān)閉的狀態(tài)為最小值，伴隨著控制代碼的增加，所述巻繞溫度的推測值單 調(diào)減少。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的巻繞溫度控制裝置，其特征在于 將所述控制代碼對(duì)應(yīng)為，使全部水箱打開的狀態(tài)為最小值，全部水箱關(guān)閉的狀態(tài)為最大值，伴隨著控制代碼的增加，所述巻繞溫度的推測值單 調(diào)增加。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的巻繞溫度控制裝置，其特征在于 所述動(dòng)態(tài)控制部具有巻繞溫度偏差修正部，將用于補(bǔ)償目標(biāo)巻繞溫度和冷卻控制中從鋼板 檢測出的巻繞溫度之間的偏差的水箱的開閉作為控制代碼的修正量算出；冷卻前溫度偏差修正部，將用于補(bǔ)償預(yù)置控制時(shí)假定的鋼板的冷卻前溫度和冷卻控制中從鋼板檢測出的冷卻前溫度之間的偏差的水箱的開閉作為所述控制代碼的修正量算出；和速度偏差修正部，將用于補(bǔ)償預(yù)置控制時(shí)假定的鋼板速度和冷卻控制 中的鋼板速度之間的偏差的水箱的開閉作為所述控制代碼的修正量算出。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的巻繞溫度控制裝置，其特征在于-所述動(dòng)態(tài)控制部具有存儲(chǔ)所述控制代碼的變化對(duì)巻繞溫度帶來的影響的第一影響系數(shù)表、所述鋼板的速度變化對(duì)巻繞溫度帶來的影響的第二 影響系數(shù)表、和所述冷卻前溫度變化對(duì)巻繞溫度帶來的影響的第三影響系 數(shù)表；所述巻繞溫度偏差修正部，根據(jù)目標(biāo)巻繞溫度和冷卻控制時(shí)從鋼板檢 測出的巻繞溫度之間的偏差、和從第一影響系數(shù)表所取得的系數(shù)，算出所 述控制代碼的修正量；所述冷卻前溫度偏差修正部，根據(jù)預(yù)置控制時(shí)假定的鋼板的冷卻前速 度和冷卻控制時(shí)從鋼板檢測出的冷卻前速度之間的偏差、從第一影響系數(shù) 表所取得的系數(shù)、從第三影響系數(shù)表所取得的系數(shù)，算出所述控制代碼的 修正量；所述速度偏差修正部，根據(jù)預(yù)置控制時(shí)假定的鋼板速度和冷卻控制中 的鋼板速度之間的偏差、從第一影響系數(shù)表所取得的系數(shù)、和從第二影響 系數(shù)表所取得的系數(shù)，算出所述控制代碼的修正量。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的巻繞溫度控制裝置，其特征在于 所述動(dòng)態(tài)控制部具有操作量合成部，其按鋼板的長度方向的各部位合成所述巻繞溫度修正部件、所述冷卻前溫度偏差修正部件、和所述速度偏 差修正部的輸出，算出控制代碼的修正量；所述水箱模式變換部，識(shí)別各水箱的正下方的鋼板的長度方向的部 位，將所述預(yù)置控制部與所述鋼板的長度方向的各部位對(duì)應(yīng)而算出的控制 代碼與所述動(dòng)態(tài)控制部輸出的對(duì)應(yīng)部位的該控制代碼的修正量相加后的 值變換為水箱模式，對(duì)冷卻裝置輸出。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的巻繞溫度控制裝置，其特征在于 所述動(dòng)態(tài)控制部具有操作量合成部件，其按鋼板長度方向的各部位合成所述冷卻前溫度偏差修正部件和所述速度偏差修正部件的輸出，算出控制代碼的修正量；所述水箱模式變換部，識(shí)別各水箱的正下方的鋼板的長度方向的部 位，將所述預(yù)置控制部與所述鋼板的長度方向的各部位對(duì)應(yīng)而算出的控制 代碼與所述動(dòng)態(tài)控制部輸出的對(duì)應(yīng)部位的該控制代碼的修正量相加后的 值變換為水箱模式后，從靠近地下巻取機(jī)的水箱按順序掃描該水箱模式， 僅以與所述巻繞溫度修正部的輸出對(duì)應(yīng)的數(shù)變更水箱指令，對(duì)冷卻裝置輸 出。
8. —種巻繞溫度控制方法，用熱軋機(jī)的出來一側(cè)設(shè)置的冷卻裝置將 由熱軋機(jī)所軋制的鋼板進(jìn)行冷卻，將由地下巻取機(jī)巻繞之前的鋼板的溫度 控制在給定的目標(biāo)溫度，其特征在于對(duì)冷卻裝置中設(shè)置的冷卻水箱的開放順序賦予優(yōu)先級(jí)； 使用該優(yōu)先級(jí)，生成與冷卻水箱開閉的組合即冷卻模式對(duì)應(yīng)的控制代碼；根據(jù)控制代碼和與鋼板速度有關(guān)的信息，使用板溫度推測模型推測該 鋼板的巻繞溫度；使用推測結(jié)果，決定/輸出用于實(shí)現(xiàn)目標(biāo)巻繞溫度的控制代碼；冷卻控制中，將用于補(bǔ)償目標(biāo)巻繞溫度和冷卻控制中從鋼板檢測出的 巻繞溫度之間的偏差的水箱的開閉作為控制代碼的修正量計(jì)算/輸出，將用 于補(bǔ)償預(yù)置控制時(shí)假定的鋼板的冷卻前溫度和從鋼板檢測出的冷卻前溫 度之間的偏差的水箱的開閉作為所述控制代碼的修正量計(jì)算満出，將用于 補(bǔ)償預(yù)置控制時(shí)假定的鋼板速度和實(shí)際的鋼板速度之間的偏差的水箱的 開閉作為所述控制代碼的修正量計(jì)算/輸出；將用該控制代碼的修正量的總和修正該控制代碼后的值變換為水箱 模式，對(duì)冷卻裝置輸出。
9. 一種巻繞溫度控制裝置，用熱軋機(jī)的出來一側(cè)設(shè)置的多個(gè)水箱將 由熱軋機(jī)所軋制且由地下巻取機(jī)所巻繞的鋼板進(jìn)行冷卻，其特征在于，包 括預(yù)置控制部，根據(jù)目標(biāo)巻繞溫度和與鋼板速度有關(guān)的信息，運(yùn)算用代碼表示所述冷卻水箱的開閉信息的控制代碼；動(dòng)態(tài)控制部，按照所述鋼板的狀態(tài)即觀測結(jié)果，運(yùn)算對(duì)所述控制代碼進(jìn)行修正的代碼修正信息；水箱模式變換部，將由所述代碼修正信息所修正的控制代碼變換為水箱模式，對(duì)水箱控制裝置輸出；適應(yīng)控制部，按照所述代碼修正信息，運(yùn)算溫度修正信息；和 目標(biāo)溫度修正部，按照所述溫度修正信息，修正由所述地下巻取機(jī)所巻繞的下次以后的任意的鋼板的所述目標(biāo)巻繞溫度。
10. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的巻繞溫度控制裝置，其特征在于 具有冷卻水箱優(yōu)先級(jí)表，存儲(chǔ)冷卻裝置中設(shè)置的多個(gè)冷卻水箱的開放順序的優(yōu)先關(guān)系；和板溫推測模型，用于推測該鋼板的巻繞溫度，運(yùn)算所述控制代碼，以便使用所述板溫推測模型推測巻繞溫度，使用推測結(jié)果實(shí)現(xiàn)目標(biāo)巻繞溫度，所述控制代碼是使用該優(yōu)先級(jí)表的信息生成冷卻水箱的開閉的組合即水箱模式的代碼。
11. 一種巻繞溫度控制裝置，用熱軋機(jī)的出來一側(cè)設(shè)置的多個(gè)水箱將 由熱軋機(jī)所軋制且由地下巻取機(jī)所巻繞的鋼板進(jìn)行冷卻，其特征在于，包 括預(yù)置控制部，根據(jù)目標(biāo)巻繞溫度和與鋼板速度有關(guān)的信息，運(yùn)算用代 碼表示所述冷卻水箱的開閉信息的控制代碼；動(dòng)態(tài)控制部，按照所述鋼板的狀態(tài)即觀測結(jié)果，運(yùn)算對(duì)所述控制代碼 進(jìn)行修正的代碼修正信息；水箱模式變換部，將由所述代碼修正信息所修正的控制代碼變換為水 箱模式，對(duì)水箱控制裝置輸出；和適應(yīng)控制部，按照所述代碼修正信息，運(yùn)算由所述地下巻取機(jī)所巻繞 的下次以后的任意的鋼板中使用的代碼修正信息。
12. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的巻繞溫度控制裝置，其特征在于 具有冷卻水箱優(yōu)先級(jí)表，存儲(chǔ)冷卻裝置中設(shè)置的多個(gè)冷卻水箱的開放順序的優(yōu)先關(guān)系；和板溫推測模型，用于推測該鋼板的巻繞溫度，運(yùn)算所述控制代碼，以便使用所述板溫推測模型推測巻繞溫度，使用推測結(jié)果實(shí)現(xiàn)目標(biāo)巻繞溫度，所述控制代碼是使用該優(yōu)先級(jí)表的信息生成冷卻水箱的開閉的組合 即水箱模式的代碼。
13. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的巻繞溫度控制裝置，其特征在于 將所述控制代碼對(duì)應(yīng)為，使全部水箱打開的狀態(tài)為最大值，全部水箱關(guān)閉的狀態(tài)為最小值，伴隨著控制代碼的增加，所述巻繞溫度的推測值單 調(diào)減少。
14. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的巻繞溫度控制裝置，其特征在于 將所述控制代碼對(duì)應(yīng)為，使全部水箱打開的狀態(tài)為最小值，全部水箱關(guān)閉的狀態(tài)為最大值，伴隨著控制代碼的增加，所述巻繞溫度的推測值單 調(diào)增加。
15. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的巻繞溫度控制裝置，其特征在于 所述動(dòng)態(tài)控制部具有巻繞溫度偏差修正部，將用于補(bǔ)償目標(biāo)巻繞溫度和冷卻控制中從鋼板 檢測出的巻繞溫度之間的偏差的水箱的開閉作為所述控制代碼的修正量 算出；冷卻前溫度偏差修正部，將用于補(bǔ)償預(yù)置控制時(shí)假定的鋼板的冷卻前 溫度和冷卻控制中從鋼板檢測出的冷卻前溫度之間的偏差的水箱的開閉作為所述控制代碼的修正量算出；和速度偏差修正部，將用于補(bǔ)償預(yù)置控制時(shí)假定的鋼板速度和冷卻控制 中的鋼板速度之間的偏差的水箱的開閉作為所述控制代碼的修正量算出；所述適應(yīng)控制部，根據(jù)使用該巻繞溫度偏差修正部算出的控制代碼的 修正量、該冷卻前溫度偏差修正部算出的控制代碼的修正量、和該速度偏 差修正部算出的控制代碼的修正量的運(yùn)算，算出相對(duì)于下次以后的任意的 冷卻的鋼板目標(biāo)溫度的修正溫度。
16. 根據(jù)權(quán)利要求9、 10或15所述的巻繞溫度控制裝置，其特征在于所述適應(yīng)控制部具有前端適應(yīng)控制部，算出相對(duì)于所述鋼板前端部的目標(biāo)溫度的修正溫度；穩(wěn)定適應(yīng)控制部，算出相對(duì)于所述鋼板中央部的目標(biāo)溫度的修正溫 度；和修正溫度合成部，根據(jù)前端適應(yīng)控制部和穩(wěn)定適應(yīng)控制部的輸出最終 決定相對(duì)于目標(biāo)溫度的鋼板長度方向全部區(qū)域的修正溫度。
17. 根據(jù)權(quán)利要求9、 10或13所述的巻繞溫度控制裝置，其特征在于所述前端適應(yīng)控制部，以從開始冷卻所述鋼板，最初起動(dòng)巻繞溫度修 正部的定時(shí)，取入所述巻繞溫度偏差修正部算出的控制代碼的修正量、所 述冷卻前溫度偏差修正部算出的控制代碼的修正量、和所述速度偏差修正 部算出的控制代碼的修正量，算出相對(duì)于鋼板前端部的目標(biāo)溫度的修正溫 度；所述穩(wěn)定適應(yīng)控制部取入所述鋼板的中央部在冷卻中的所述巻繞溫 度偏差修正部算出的控制代碼的修正量、所述冷卻前溫度偏差修正部算出 的控制代碼的修正量、和所述速度偏差修正部算出的控制代碼的修正量， 算出相對(duì)于鋼板中央部的目標(biāo)溫度的修正溫度。
18. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的巻繞溫度控制裝置，其特征在于-所述動(dòng)態(tài)控制部具有巻繞溫度偏差修正部，將用于補(bǔ)償目標(biāo)巻繞溫度和冷卻控制中從鋼板 檢測出的巻繞溫度之間的偏差的水箱的開閉作為所述控制代碼的修正量 算出；冷卻前溫度偏差修正部，將用于補(bǔ)償預(yù)置控制時(shí)假定的鋼板的冷卻前 溫度和冷卻控制中從鋼板檢測出的冷卻前溫度之間的偏差的水箱的開閉 作為所述控制代碼的修正量算出；和速度偏差修正部，將用于補(bǔ)償預(yù)置控制時(shí)假定的鋼板速度和冷卻控制 中的鋼板速度之間的偏差的水箱的開閉作為所述控制代碼的修正量算出；所述適應(yīng)控制部，根據(jù)使用該巻繞溫度偏差修正部算出的控制代碼的 修正量、該冷卻前溫度偏差修正部算出的控制代碼的修正量、和該速度偏 差修正部算出的控制代碼的修正量的運(yùn)算，算出相對(duì)于下次以后的任意冷 卻的鋼板的控制代碼的修正量。
19. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的巻繞溫度控制裝置，其特征在于 所述適應(yīng)控制部具有前端適應(yīng)控制部，算出對(duì)于所述鋼板前端部的控制代碼的修正量； 穩(wěn)定適應(yīng)控制部，算出對(duì)于所述鋼板中央部的控制代碼的修正量；和 溫度修正合成部，從前端適應(yīng)控制部和穩(wěn)定適應(yīng)控制部的輸出最終決 定對(duì)于鋼板長度方向全部區(qū)域的控制代碼的修正量。
20. 根據(jù)權(quán)利要求9、 10、 23或15所述的巻繞溫度控制裝置，其特征在于所述前端適應(yīng)控制部，以從開始冷卻所述鋼板，最初起動(dòng)巻繞溫度修 正部的定時(shí)，取入所述巻繞溫度偏差修正部算出的控制代碼的修正量、所 述冷卻前溫度偏差修正部算出的控制代碼的修正量、所述速度偏差修正部算出的控制代碼的修正量，算出對(duì)于鋼板前端部的控制代碼的修正量；所述穩(wěn)定適應(yīng)控制部，取入所述鋼板的中央部在冷卻中的所述巻繞溫 度偏差修正部算出的控制代碼的修正量、所述冷卻前溫度偏差修正部算出 的控制代碼的修正量、所述速度偏差修正部算出的控制代碼的修正量，算 出對(duì)于鋼板中央部的控制代碼的修正量。
21. —種巻繞溫度控制方法，根據(jù)目標(biāo)巻繞溫度和與鋼板速度有關(guān)的信息，運(yùn)算由代碼表示所述冷 卻水箱的開閉信息的控制代碼；按照所述鋼板的狀態(tài)即觀測結(jié)果，運(yùn)算對(duì)所述控制代碼進(jìn)行修正的代 碼修正信息；將由所述代碼修正信息所修正的控制代碼變換為水箱模式，對(duì)水箱控 制裝置輸出；按照所述代碼修正信息，運(yùn)算溫度修正信息；按照所述溫度修正信息，修正由所述地下巻取機(jī)所巻繞的下次以后的 任意鋼板的所述目標(biāo)巻繞溫度。
22. —種巻繞溫度控制方法，根據(jù)目標(biāo)巻繞溫度和與鋼板速度有關(guān)的信息，運(yùn)算由代碼表示所述冷 卻水箱的開閉信息的控制代碼；按照所述鋼板的狀態(tài)即觀測結(jié)果，運(yùn)算對(duì)所述控制代碼進(jìn)行修正的代 碼修正信息；將由所述代碼修正信息所修正的控制代碼變換為水箱模式，對(duì)水箱控 制裝置輸出； 按照所述溫度修正信息，運(yùn)算由所述地下巻取機(jī)所巻繞的下次以后的 任意鋼板中使用的代碼修正信息。
全文摘要
提供一種卷繞溫度控制裝置和控制方法。對(duì)冷卻裝置(153)的冷卻水箱(160)賦予優(yōu)先級(jí)，用與卷繞溫度成為單調(diào)函數(shù)的控制代碼把冷卻水箱的開閉模式定式化。著眼于鋼板(151)的長度，通過預(yù)置控制部件(111)，用基于線性的最優(yōu)化手法的預(yù)置，決定控制代碼。然后，通過著眼于冷卻水箱開閉的偏移的平滑化，計(jì)算最終的控制代碼，變換為水箱模式，作為預(yù)置指令。用簡單并且高精度的冷卻控制實(shí)現(xiàn)由熱軋機(jī)軋制的鋼板的卷繞溫度控制。
文檔編號(hào)B21B37/74GK101168173SQ200710007390
公開日2008年4月30日 申請(qǐng)日期2006年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月26日
發(fā)明者鹿山昌宏 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立制作所