专利名称：压延控制装置以及压延控制方法
技术领域：
本发明涉及通过控制被压延的板状的压延材的工作辊的近旁的板形 状及温度分布而进行压延的压延机的压延控制装置及压延控制方法。
背景技术：
在以往的压延机中，使用被设置在压延机出口侧的形状检测器来测定 压延材的板形状，根据此检测结果，通过辊子弯曲而变更工作辊的弯曲度， 可以根据调整工作辊左右的间隙差(测平leveling)来进行压延材板形状 的控制。此时，由辊子控制板形状左右对称的成分，由测平来修正左右非 对称的形状。
另外，压延油(冷却剂)和水等这样的冷却材料向工作辊喷射，这样 也能实施，修正所被压延的压延材的局部延伸，以及局部形状不良进行修 正的控制。g卩，沿着工作辊的压延材的板宽度方向，并排设置了多个喷射 冷却剂的喷射喷嘴，从这些喷射喷嘴向工作辊喷射冷却剂。此时，能够独 立地对每个喷射喷嘴的冷却剂喷射进行ON/OFF控制。
通过喷射冷却剂的ON/OFF控制，工作辊的接受冷却剂喷射的部分， 被冷却收縮，另一方面，没有接受到冷却剂的喷射的部分，由于压延产生 的发热而膨胀。因此，在工作辊膨胀的部分，压延材能够更加薄地伸展开 来，而在工作辊收缩的部分，能够抑制压延材的伸展。也就是说，接受到 冷却剂喷射的部分的压延材的形状为向成为张紧方向，没有接受到冷却剂 喷射的部分的压延材的形状成为伸展方向。
一般来说，控制板形状的压延控制装置，首先设定目标形状，并以形状检测器检测出的形状接近于目标形状的方式，操作工作辊和喷射喷嘴的
驱动器。喷射喷嘴的ON/OFF，能够根据各种方法进行设定，但是通常， 向对压延材相比于目标形状伸长的部分进行压延的工作辊喷射冷却剂，来 抑制压延材的伸长，相反，停止向对压延材没有伸长(伸展)的部分进行 压延的工作辊部分喷射冷却剂，来抑制压延材的张紧，并促进其伸展。
冷却剂，原本是为压延材和工作辊(work roller)的润滑和使之冷却 而喷射的材料，因此为了维持压延时稳定的润滑和冷却，喷射规定量以上 的冷却剂为必要的。由此，以前的基于喷射冷却剂的形状控制方法，对于 板宽度全体，以使一定比例以上的喷射喷嘴置ON的方式，而设定喷射喷 嘴的ON/OFF模式。g卩，预先设定对板宽度整体喷射冷却剂的喷射喷嘴的 比例(ON的比例)，并对基于该置ON比率的数目的喷嘴置ON。
另一方面，在用于变压器和发电机等的铁心的方向性硅钢板等被称作 电磁钢板的压延中，为了使铁损等的磁特性提高，而需要控制压延中的板 温度及温度分布。冷却剂的喷射也能够用于此种场合的压延材的温度控 制。例如专利文献l中公开了，根据冷却剂的流量来控制压延中的板温 度，并控制为固定温度的技术。
另外，专利文献2中公开了如下技术，即对被工作辊压延的正前面或 正后方的压延材喷射冷却材料，从而将板宽度方向的温度分布控制为同 样，由此能够高精度地控制压延材冷却之后的板形状。特开平7-32006号公报特开2005-66614号公报
如上所述，己经公开了如下技术，即在以往的压延机中，利用旨在压 延材和工作辊的润滑及冷却而使用的冷却剂来控制板形状和板温度。但 是，在这些以往的技术中，板形状的控制和板温的控制是分别来控制的。 例如在专利文献l中，说明了压延材的温度控制，但板形状的控制并未 言及。另外，专利文献2中，同样压延材的板宽度方向的温度分布得到控 制，但此温度控制为为了板形状的控制，并非是为了使电磁钢板等的磁特 性提高的温度控制。并且，向工作辊喷射冷却剂的喷射喷嘴，和向压延材 喷射冷却剂的喷射喷嘴要分别设置等，此控制机构较为复杂。
在电磁钢板的压延中，压延中的压延材的板温及板材宽度方向的温度分布，对所被压延的压延材特别是磁特性的质量造成了很大的影响。而且， 所被压延的压延材的板形状，是决定产品质量等的因素，其形状不良成为 如破裂和弯曲等的起因，也与生产稳定性大为相关。即，在电磁钢板的压 延中，需要一种能够确保压延材的磁特性的质量，且提高形状的质量的压 延控制装置及压延控制方法。
发明内容
借鉴如上所述的以往的技术的问题点，本发明的目的为，提供一种压 延控制装置和压延控制方法，其为了使电磁钢板的磁特性的质量和形状的 质量有所提高，而能够对压延中的压延材的板温度和板宽度方向的温度分 布，以及所被压延后的压延材的板形状同时迸行控制。
本发明提供一种压延控制装置和压延控制方法，其控制压延机，其特 征在于，所述压延机至少具备工作辊，其对压延材进行压延；冷却材
喷射部，其在前述压延材的板宽度方向上沿着所述工作辊被设置，并向所
述工作辊及所述压延材喷射冷却材(冷却剂等)；形状检测部，其被设置 在所述工作辊的近旁，检测所述压延材的板宽度方向的形状；温度分布检 测部，其被设置在所述工作辊的近旁，检测所述压延材的板宽度方向的温 度分布，所述压延控制装置，(1)由所述形状检测部检测出的所述压延 材的板宽度方向的形状与所述压延材的预先被设定的板宽度方向的目标 形状进行运算，而求出形状偏差；(2)对由所述温度分布检测部检测出的 所述压延材的板宽度方向的温度分布和所述压延材的预先被设定的板宽 度方向的目标温度分布进行运算，而求出温度分布偏差；(3)对由所述形 状偏差运算部求出的形状偏差和由所述温度分布偏差运算部求出的温度 分布偏差进行运算，求出表示所述冷却材喷射部应该喷射冷却材的程度 的、冷却材喷射程度的板宽度方向分布；(4)基于由所述冷却材喷射程度 运算部求出的冷却材喷射程度的板宽度方向分布，而设定所述冷却材喷射 部用于喷射冷却材的控制信息；(5)基于所述冷却材喷射控制信息设定部 设定的控制信息，而向所述冷却材喷射部作出冷却材喷射指令。
本发明中，使用压延中的压延材的形状偏差和温度分布偏差，来得到 冷却材喷射程度的板宽度方向的分布。即，以压延材的形状及温度分布成为预先被设定的形状及温度分布的方式，控制冷却材喷射机构中的冷却材 的喷射。由此，由于能够以预先设定压延材的形状、板温度和温度分布的 方式进行控制，因此能够使压延材的形状的质量和磁特性的质量有所提高。
实现一种能够同时控制压延中的压延材的板温度和板宽度方向的温 度分布，以及压延后的压延材的板形状的压延控制装置和压延控制方法， 由此，能够使电磁钢板等的磁特性的质量及形状的质量有所提高。
图1为表示适用本发明的压延控制装置的压延机的概略构成例的图。
图2为表示第1实施方式中的压延控制装置的功能方框的构成例的图。
图3为表示第1实施方式中的冷却剂喷射程度运算部的结构及工作例
的更详细解说示意图。
图4为第1实施方式中，(a)为在分类机构A中被使用的隶属函数的
例子，(b)为在分类机构B中被使用的隶属函数的例子，(c)为在分类
机构C中被使用的隶属函数的例子，(d)为在分类机构T中被使用的隶
属函数的例示图。
图5为表示第1实施方式中的推论规则数据库的例子的图。
图6为表示第2实施方式中的压延控制装置的功能块的构成例的图。
图7为表示在第2实施方式中算出由形状偏差引起的喷射程度c^时
使用的推论规则数据库的例示图。
图8为表示在第2实施方式中算出由温度分布偏差引起的喷射程度oiTi
时使用的推论规则数据库的例示图。
图9为在第2实施方式中自动决定加权常数Gs、 Gt吋使用的隶属函 数的例示图。
图中l一压延机，2 —压延材，5、 5a—压延控制装置，6—压下位置 控制装置，8 —冷却剂阀门，9一冷却剂喷射喷嘴，31 —形状检测辊，32 — 形状检测器，41一板温分布检测器，51、 51a—冷却剂喷射指令运算部， 52 —压延速度指令运算部，53 —机械式控制指令运算部，54_形状》温度偏差运算部，55—目标形状设定部，56 —目标温度分布设定部，70、 71 一辊子，75 —工作辊，76—中间辊，77 —支承辊，511、 511a、 511b —冷却 剂喷射程度运算部，514、 514a—冷却剂喷射喷嘴控制信息设定部，515 — ON比率运算部，516 —冷却剂阀门控制部，541 —形状偏差运算部，542 一温度分布偏差运算部，5115—模糊推论部，5116 —喷射程度计算部，5118 一推论规则数据库。
具体实施例方式
(第1实施方式)
以下，参照图1 图5对本发明的第1实施方式进行适当详细地说明。 图1所示为适用本发明的压延控制装置的压延机的概略构成例。如图1所 示，压延机1的压延辊是由工作辊75、中间辊76及支承辊77组成的6 段式压延辊。
压延机1的入口一侧，沿着工作辊的75在板宽度方向设置多个用于 向工作辊75及压延材2喷射冷却剂的冷却剂喷射喷嘴9。这些冷却剂喷射 喷嘴9成为如下结构，即能够通过控制冷却剂阀门8的开闭单独控制冷却 剂喷射的0N/0FF，或者，控制喷射出的冷却剂的喷射量。
另外，在压延机l的出口一侧，设置有检测出压延材2的板形状的形 状检测辊31及形状检测器32，并能够测定压延后的板形状。另外，在压 延机l的出口侧一方，设置了用于测定压延材2的板宽度方向的温度分布 的板温分布检测器41，这能够测定刚刚压延之后的压延材2的板温及板宽
度方向的温度分布。
另外，压延机l，作为机械地控制压延材2的板形状的机构之一，在 工作辊75及中间辊76上设置了辊弯曲70， 71。辊弯曲70， 71，主要为 能够适应于压延材2的形状而变换工作辊75的弯曲度。而且，也可以， 在压延机1上，在工作辊等75上配有冠和圆锥冒，在板厚方向上移动工 作辊75或者中间辊76来控制形状。再者，也是可以像森吉米尔式压延机 那样，设计机械地变换支承辊77的弯曲度的机构。
以上，被设于压延机l的冷却剂喷射喷嘴9，形状检测辊31，形状检 测器32，板温分布检测器41，辊子70， 71等，为能够使用以往以来就被使用的器件。
压延控制装置5，由在硬件上具备CPU (Central Processing Unit)和 存储器的计算机而构成，而且，功能上由目标形状设定部55，目标温度分 部设定部56、形状"温度偏差运算部54、机械式控制指令运算部53，压延 速度指令运算部52、冷却剂喷射指令运算部51等功能模块所构成。还有， 此功能模块的功能为通过CPU执行存储于存储器的规定的程序来实现。
目标形状设定部55，通过由附属于压延控制装置5的表示装置(图中 未显示)所表示的压延操业监视画面和压延设定计算画面等，来设定压延 材2的板形状的目标值。而且，目标温度分部设定部56，通过同样的显示 画面，来设定压延材2的板温及板温分布的目标值。
形状，温度偏差运算部54，将由目标形状设定部55设定的目标形状的 目标值，与由形状检测器32测定的板形状的测定值相比较，而求算形状 偏差A&。而且，同时将由目标温度分部设定部56设定的板温分布目标值， 与由板温分布检测器41测定的板温分布的测定值进行比较，而得出温度 分布偏差A Tj及板温偏差△ T。
在此，A&及ATi，分别是在板宽度方向上将压延材2例如N分割时 的第i区域的形状偏差和温度偏差。此时，N与冷却剂喷射喷嘴9的数目 相对应，并以与被分割的压延材2的各个区域相对应的方式设置冷却剂喷 射喷嘴9。 S卩，压延材2的第i项区域为，接受了第i项冷却剂喷射喷嘴9 所喷射的冷却剂的区域。而且，附加字母i的使用方法，在本说明书中， 以下相同，省略重复说明。
机械式控制指令运算部53，基于形状偏差A￡i，求算针对对辊弯曲70， 71等机械式形状控制机构的控制信息，并将求出的扩展信息输出向该机械 式形状控制机构。而且，机械式控制指令运算部53，基于被设定的板宽度 等信息，求算针对压下位置控制装置6的控制信息，并将所求算的控制信 息输出到压下位置控制装置6。另外，压延速度指令运算部52，基于板温 偏差AT，求算压延材2的压延速度等，并将求算的压延速度等信息输出 到压延辊的旋转驱动装置(未图示)。
冷却剂喷射指令运算部51，使用形状偏差Asj，和温度分布偏差ATi 及板温偏差AT，而求算冷却剂喷射的ON/OFF，冷却剂流量等冷却剂的控制信息，并将所求得的冷却剂控制信息输出到冷却剂阀门8和冷却剂喷
射喷嘴9等。
如此，本实施方式的冷却剂喷射指令运算部51中，要同时考虑压延 材2的板形状，板温度及板温度分布，来控制冷却剂喷射的ON/OFF及流 量。由此，在本实施方式中，能够在不牺牲压延材2的板形状的精度的情 况下，将板温保持为固定。
接着，参照图2，对冷却剂喷射指令运算部51的结构及动作进行更详 细的说明。在此，图2为表示本实施方式的压延控制装置的功能模块的构 成例的图。
如图2所示，形状'温度偏差运算部54是被分割为形状偏差运算部541 和温度偏差运算部542两部分而构成。形状偏差运算部541，将由目标形 状设定部55设定的目标形状的目标值，与隔着形状检测辊31由形状检测 器32测定的形状数据相比较，来运算形状偏差Asi。而且，温度偏差运算 部542，将由目标温度分部设定部56设定的板温度目标分布值，和由板温 度分布检测器41测定的温度数据相比较，来运算温度分布偏差ATj及板 温偏差AT。
冷却剂喷射指令运算部51，通过包含如下构件而构成即冷却剂喷射 程度运算部511、冷却剂喷射喷嘴控制信息设定部514、置ON比率运算 部515，冷却剂阀门控制部516。
冷却剂喷射程度运算部511，基于由形状偏差运算部541运算出的形 状偏差A&，和由温度分布偏差运算部542运算出的温度分布偏差ATi， 而运算喷射程度(Xi。在此，喷射程度oii是表示第i冷却剂喷射喷嘴9应该 喷射的冷却剂的程度的数值。关于得到此数值的详细运算过程，用图3另 作说明。
然而，在本实施方式中，来自冷却剂喷射喷嘴9的冷却剂的喷射，出 于简单，而设计为仅进行喷射的ON/OFF控制，而不进行喷射ON时的流 量控制。因此，对于所有的第i (i=l， ......， N)冷却剂喷射喷嘴9，设定
冷却剂喷射的ON/OFF控制信息。设定该ON/OFF控制信息的简单方法， 例如如下所述。
首先，喷射程度(Xi按从大到小的顺序区分。而 ，从较大的一方依次抽出喷射程度a"对喷射程度Cti进行抽出直至抽出的喷射程度Oti的数目达 到了冷却剂置ON的比率为止。在此，将被抽出的喷射程度Cti表示为抽出 喷射程度(Xj,将没有被抽出的喷射程度CXi表示为非抽出喷射程度(Xk。而且，
将来自与抽出喷射程度(Xj相对应的第j冷却剂喷射喷嘴9的冷却剂喷射置 ON，将来自与非抽出喷射程度ock相对应的第k冷却剂喷射喷嘴9的冷却 剂喷射置OFF。
另外，ON比率运算部515，使用板温度偏差AT、压延速度等根据规 定的运算，求算出N个冷却剂喷射喷嘴9中将喷射置ON的喷射喷嘴的比 率(冷却剂置ON比率)。此种运算方法，也可以是，把冷却剂置ON比 率，定义为板温度偏差AT和压延速度的多元函数，并计算此函数值，也 可以把对相对于板温度偏差和压延速度而预先设定的数据表格存储到存 储器中，参照此数据表格求出ON比率。
其次，将在冷却剂喷射喷嘴控制信息设定部514中设定的、针对冷却 剂喷射喷嘴9的、冷却剂喷射的ON/OFF控制信息，作为喷嘴ON/OFF信 息而输入到冷却剂阀门控制部516中。冷却剂阀门控制部516，接收该喷 射喷嘴ON/OFF信息的输入，对冷却剂阀门8，输出操作阀门的打开或者 关闭的喷嘴ON/OFF指令。
此时，接收到喷嘴置ON指令的第j冷却剂阀门8，打开阀门，从第j 冷却剂喷射喷嘴9喷射出冷却剂。另外，接收到喷嘴置OFF指令的第k 冷却剂阀门8，关闭阀门，并停止从k冷却剂喷射喷嘴9喷射出冷却剂。
图3为更详细地表示本实施方式中冷却剂喷射程度运算部的结构及动 作的图。如图3所示，冷却剂喷射程度运算部511，通过包含有分类机构 A、 B、 C、 T (5111 5114)、 模糊(fiizz)推论部5115，喷射程度运算 部5116而构成。
分类机构A、 B、 C、 T (5111 5114)，输入形状偏差Asi，并基于该 数据，对形状特征进行分类。即，分类机构A (5111)分类形状伸展的程 度，分类机构B (5112)分类形状数据随时间在伸展方向上变化的程度， 分类机构C (5113)对形状数据比接邻区域的数据大的程度进行分类。另 外，同样，分类机构T (5114)，输入温度分布偏差ATi，并与此数据相 对应，对温度分布的特征进行分类。在分类机构A、 B、 C、 T (5111 5114)中的分类为利用隶属函数来 进行计算的。图4中，(a)为在分类机构A中所使用的隶属函数的例子， (b)为分类机构B中所使用的隶属函数的例子，(c)为在分类机构C 中所使用的隶属函数的例子，(d)为在分类机构T中所使用的隶属函数的 例子。
另夕卜，如图4(a)所示，各函数的值分类机构A(5111)，基于A,(= 第i区域的形状偏差Asi)，而计算ANB， ANS， AZO， APS， APB的五 个隶属函数。这些隶属函数可以说是用来表示分类的确信度的函数，分别 称作，A负面大(negative big) (ANB)， A负面小(negative small) (ANS)， A中性(zero) (AZO)， A正面小(positive small) (APS) ， A正面大 (positive big) (APB)。
另外，在图4 (a)中，各函数的值，A^aJ寸，ANB = 1，而其他的 函数值为0。而且，如果Aj超过ai，则ANB渐减，相反ANS渐增；A; 二32时，ANB二0， ANS二1。此外，如果Aj超过a2， ANS渐减，相反AZO 渐增；Ai二a3时，ANS = 0， AZO二l。以下各函数的值，同样如图4 (a) 所示那样。
同样，在图4 (b)、 (c)、 (d)中，各自在分类机构B (5112)中所使 用的隶属函数BNB， BNS， BZO， BPS, BPB，和在分类机构C (5113) 中使用的隶属函数CN， CZO， CP，以及在分类机构T (5114)中使用的 隶属函数TNB， TNS， TZO， TPS, TPB所表示。
再次返回到图3。分类机构A、 B、 C、 T (5111 5114)，在每个被分 割的第i区域中，使用形状偏差Asj和温度分布偏差ATi以及前述说明的 隶属函数，并计算出各个隶属函数的值ANBi、 ANSj、 AZOj、 APSj、 APB;， 和BNBi、 BNSj、 BZOi、 BPSj、 BPB"禾卩CN;、 CZOi、 CPi，以及TNBj、 TNSi、 TZO。 TPSj、 TPBi。
像这样计算出的总数为20的隶属函数的值，在每个被分割的第i区域 中，输入到模糊推论部5115中。模糊推论部5115，在每个被分割的第i 项区域中，基于被输入的隶属函数的值和预先存储于存储器中的模糊推论 的推论规则数据库5118，算出代表确信度NBi， NSi， ZOi， PSi， PB;。此 计算，例如根据以下方法进行。图5为在本实施方式中，显示推论规则数据库的例示图。如图5所示， 推论规则数据库5118，为记载了由每个被输入的隶属函数所设定的代表隶 属函数的表格。在此，"A="的意思为被输入到从分类机构A (5111)到 模糊推论部5115中的隶属函数。而且，"B二"， "C二"， "T="的意思也 是相同的。
模糊推论部5115，根据下一个的推论规则，求出代表确信度(NBi， NSi， ZOi， PSi， PBj)。
(1) 关于被输入的A、 B、 C、 T的隶属函数的所有的组合，各自参 照推论规则数据库5118，求出代表隶属函数(NB， NS， ZO， PS， PB中
的其中之一)。
(2) 作为(1)中所求出的代表隶属函数的值，给出被输入的A、 B、 C、 T的隶属函数的该组合中的隶属函数的最小值。
(3) 关于各个代表隶属函数(NB， NS， ZO， PS， PB)，求出在(2) 中所求得的各个代表隶属函数的值的最大值，并设为代表确信度(NB,， NSj， ZOj， PSi， PB》。
例如在模糊推论部5115中，下一个组合的隶属函数值被输入。 APB二0.8， APS二0.2， AZO=0， ANS = 0， ANB = 0 BPB = 0.4， BPS = 0.6, BZO = 0， BNS = 0， BNB二O CP=1.0， CZO=0， CN=0
TPB = 0.7， TPS二0.3， TZO二O， TNS = 0， TNB = 0
此时的一个A、 B、 C、 T的组合为
A二APB (0.8)， B=BPB (0.4)， C二CP (1.0)， T=TPB (0.7)
(注()内的值表示该函数的值。以下的说明相同。)。
此时，参照推论规则数据库5118 (图5)，根据如下规则而得到PB二 0.4的值，所述规则为，代表隶属函数值为PB，该代表隶属函数(PB)的 值是所输入的函数值的最小值。
同样，
对于A二 A P B ( 0 . 8 ) ， B二BPB(0.4)， C = CP(1.0)， T = T P S ( 0 . 3 )，得到P B = 0 . 3 ;
对于A二 A P B ( 0 . 8 ) ， B二BPS(0.6)， C = CP(1.0)，T = T P B ( 0 . 7 )，得到P B = 0 . 6 ;
对于A二APB(O. 8)， B = BPS(0.6)， C = CP(1.0)， T = T P S ( 0 . 3 )，得到P B = 0 . 3 ;
对于A二AP S (0. 2)， B二BPB(0.4)， C = CP(1.0)， T = T P B ( 0 . 7 )，得到P B = 0 . 2 ;
对于A:AP S (0. 2)， B = BPB(0.4)， C = CP(1.0)， T = T P S ( 0 . 3 )，得到P B = 0 . 2 ;
对于八=A P S ( 0 . 2 ) ， B = BPS(0.6)， C二CP(l.O)， T 二 T P B ( 0 . 7 )，得到P B = 0 . 2 、
对于A二AP S (0. 2)， B二BPS(0.6)， C = CP(1.0)， T = T P S ( 0 . 3 )，得到P B = 0 . 2 。
再者，同样，关于其他所有的A、 B、 C、 T的组合，参照推论规则数 据库5118 (图5)，求出代表隶属函数及其值。本例子的情况，关于其他 的所有A、 B、 C、 T的组合，由于对于例如A=APB (0.8)， B二BPB (0.4)， C = CN (0)， T=TPS (0.3)，由于被输入的隶属函数的值中的其中一个为 0，因此PB二O，因此不论此代表隶属函数的种类如何，此函数值均为O。 由此，根据代表确信度(NBi， NSi， ZOj， PSi， PBj)是各自的函数值的最 大值这样的规则，有NBi二NSi二ZOi二PSi二O，且PBi二0.6。
对于所有的i (i=l，......,N)。重复进行以上所说明的分类机构A、 B、
C、 T (5111~5114)及模糊推论部5115的处理。
其次，喷射程度运算部5116，使用如上述那样求出的代表确信度NBi， NSj， ZOi， PSj， PBj (i=l，......，N)，根据下一个所示的(公式l)，算出针
对第i冷却剂喷射喷嘴9的喷射程度cii。且，在(公式l)中，pNB， pNS， Pzo， Pps， ppb为用于加权的常数，例如像Pnb二一2.0， pNS=_1.0， pzo 二O.O， pPS=1.0， pre二2.0那样预先决定。 (公式1)
'—J]阔+眠+ Z《+尸《+化)
如前述使用喷射程度运算部5116计算出的喷射程度ai (i=l， ...， N)， 被传送给冷却剂喷射喷嘴控制信息设定部514，接收到了喷射程度cti(i=l,......,N)的冷却剂喷射喷嘴控制信息设定部514，如上所述，来设定
将哪个冷却剂喷射喷嘴9的冷却剂喷射置ON。而且，基于其设定，生成 喷射喷嘴ON/OFF信息，并将生成的喷射喷嘴ON/OFF信息输入到冷却剂 阀门控制部516。冷却剂阀门控制部516，基于被输入的喷射喷嘴ON/OFF 信息，对冷却剂阀门8，输入操作阀门的打开或者关闭的喷嘴ON/OFF指 令(参照图2)。
如上所述，在本实施方式中，对于由分类机构A、B、C、T(5111 5114) 在压延材2的板宽度方向上被分割的每个区域，将由形状检测器32检测 出的压延材2的板形状，和由板温分布检测器41检测出的压延材2的板 温度及板宽度方向的温度分布的特征，作为隶属函数的值而进行数值化。 而且，基于被输入的隶属函数的值和预先存储于存储器中的模糊推论部的 推论规则数据库5118，求算喷射程度(Xj，所述喷射程度oti表示，为了使压 延材2的板形状和板温度分布接近于由目标形状设定部55和目标温度分 布设定部56所设定的目标形状和目标温度分布而应该对所被分割的各个 区域喷射冷却剂的程度。并基于该喷射程度(Xi，设定冷却剂喷射的 ON/OFF。由此，在本实施方式中，根据冷却剂喷射喷嘴9的冷却剂的喷 射控制，能够同时实现对压延材2的板形状和板温度分布同时控制。
(第2实施方式)
接着，参照图6 图9对本发明的第2实施方式进行说明。图6为表示 第2实施方式中的压延控制装置的功能模块的结构例的示意图。
如图6所示，第2实施方式中的压延控制装置5a，由在硬件负面具备 CPU和存储器的计算机而构成，而且，功能方面由目标形状设定部55， 目标温度分部设定部56，形状"温度偏差运算部54，冷却剂喷射指令运算 部51a等功能块所构成。与第1实施方式的差别仅仅在于冷却剂喷射指令 运算部51a。而且，使用压延控制装置5a的压延机l的结构(参照图l) 也与第l实施方式相同。以下，对于与第1实施方式相同的构成要素以相 同符号表示，并省略这些功能等的说明。
在图6中，冷却剂喷射指令运算部51a，其通过包含如下构件而构成， 即冷却剂喷射程度运算部A (511a)、冷却剂喷射程度运算部B (511b)、 冷却剂喷射喷嘴控制信息设定部514a、置ON比率运算部515、冷却剂阀门控制部516。在此，冷却剂喷射程度运算部A (511a)和冷却剂喷射程 度运算部B (511b)基本采用相同的结构，虽然省略图示，但是分别通过 包含与如下构件相同的结构要素而构成即图3中所示的分类机构A、 B、 C (5111-5113)，模糊推论部5115，推论规则数据库5118和喷射程度运算 部5116。
此时，冷却剂喷射程度运算部A (511a)，输入形状偏差A&，并通过 与图3的分类机构A、 B、 C (5111 5113)相同的分类机构(图中未显示)， 分别对于形状伸展的程度(SA)、形状数据随着时间在伸展的方向上变化 的程度(SB)、形状数据比接邻区域的数据大的程度(SC)，对该形状偏 差A Ei的特征进行分类。分类的结果，作为关于如图4所示的形状偏差A ei 的15个隶属函数的值ANBi、 ANS。 AZOi、 APS;、 APB;，禾卩BNBi、 BNSj、 BZOj、 BPSi、 BPBj，以及CNi、 CZOj、 CPi而被求出。
接着，冷却剂喷射程度运算部A (511a)，通过与图3的模糊推论部 5115相同的模糊推论部(图中未显示)，根据与第1实施方式的场合相同 的推论规则及推论规则数据库，求出有关形状偏差Asi的代表确信度 (SNBi、 SNSj、 SZOj、 SPSi、 SPB》。在此，图7为表示此时使用的推论 规则数据库的例子的图。
在冷却剂喷射程度运算部A (511a)中，对于所有的i (i=l，......，N)
重复执行这些分类机构和模糊推论部的处理。
其次，冷却剂喷射程度运算部A (511a)，由与喷射程度运算部5116 相同的喷射程度运算部(未图示)，使用先前被求出的代表确信度SNBi， SNSj， SZOj， SPSi， SPBi (i=l，......，N)，而计算公式(2)，算出针对冷
却剂喷射喷嘴9的由形状偏差引起的喷射程度(Xsi (i=l，......,N)。且，在公
式(2)中， PSNB， PSNS， PSZO， PSPS， PSPB 为用于加权的常数，例如像 PSNB
=一2.0， pSNS= — 1.0， pszo=0.0， psps二l.O， psPB二2.0那样预先决定。 (公式2)
a — P卿^g, + P鹏S^ + P您Wq + p，SPg,' + Pw^/^ (式2) s 2 +鹏,+咖'+卿'+ W)
另一方面，冷却剂喷射程度运算部B (511b)，输入温度分布偏差ATi，通过和图3的分类机构A、 B、 C (5111 5113)相同的分类机构(图 中未显示)，对于温度偏差较大的程度(TA二ATi)、温度偏差的时间微分 较大的程度(SB= △ Tj/dt)、温度偏差比接邻区域的温度偏差大的程度(SC 二ATj' (ATi—,+ ATj;,)/2)，对该温度分布偏差A Tj的特征进行分类。分 类的结果，作为如图4所示的形状偏差A&的15个隶属函数的值ANBi、 ANSi、 AZOi、 APSj、 APBj、 BNBj、 BNSj、 BZOj、 BPS;、 BPBj、 CN;、 CZOj 禾口CPi，而被求出。
接着，冷却剂喷射程度运算部B (511b)，通过与图3的模糊推论部 5U5相同的模糊推论部(未图示)，根据与第1实施方式的情况相同的推 论规则及推论规则数据，对温度分布偏差ATi求出代表确信度(TNBi， TNSi， TZOj， TPSj， TPB》。在此，图8为表示此时使用的推论规则数据 库的例子的图。
在冷却剂喷射程度运算部B (511b)中，对所有的i (i=l，......,N)重
复运行分类机构和模糊推论部的处理。
其次，冷却剂喷射程度运算部B(511b)，通过与喷射程度运算部5116 相同的喷射程度运算部(图中未显示)，使用先前被求出的代表确信度 TNBi， TNSj， TZOi， TPSj， TPB; (i=l，......,N)，而计算公式(3)，算出
针对第i冷却剂喷射喷嘴9的、喷射程度(XTi (i=l，......，N)。另外，在公
式(3)中， Ptnb， Ptns， Ptzo， Ptps， Ptpb 是用于加权的常数，例如像 Ptnb
=—2.0， piws二一1.0， Ptzo二0.0， pTPS=1.0， pTPB=2.0那样预先确定。 (公式3)
a — P卿77^ + P而77^, + P加^0, + P7^PA + Pt^7^' (式3)
接着，使用以上所求出的、由形状偏差引起的喷射程度asi和由温度 分布偏差引起的喷射程度aTi，由(公式4)算出综合的喷射程度ai (i=l，......，N)，且，(公式4)中，Gs， GT为加权常数。此加权常数Gs，
GT，如后述所示，使用形状偏差Asi和温度分布偏差ATi而计算规定的评 价函数，并能够基于此值手动或者自动地进行适当的变更。 (公式4) ai = &0:& + (式4)其次，冷却剂喷射喷嘴控制信息设定部514a，根据综合的喷射程度(Xi， 和以置ON比率运算部515运算出来的冷却剂置ON比率，对于各第i ......,N)冷却剂喷射喷嘴9，生成冷却剂喷射的ON/OFF控制信息
(喷射喷嘴ON/OFF信息)。所生成的喷射喷嘴ON/OFF信息，输入到冷 却剂阀门控制部516。冷却剂阀门控制部516，基于被输入的喷射喷嘴 ON/OFF信息，向冷却剂阀门8，输入操作阀门的打开或者关闭的喷射喷 嘴ON/OFF指令。
如上所述，在第2实施方式中，根据来自冷却剂喷射喷嘴9的冷却剂 的喷射控制，能够同时压延材2的板形状和板温度分布进行控制。而且， 通过将公式(4)中的加权常数Gs， Gt造当的変更，能够调节对冷却剂的 喷射控制的板形状的影响程度和板温分布的影响程度。
而且，通过手动或者自动对公式(4)中加权常数Gs、 Gt変更的方法， 如下所述。
冷却剂喷射喷嘴控制信息设定部514a，使用形状偏差A Sj和温度分布
偏差ATi，计算如公式(5)中所示的评价函数J。在此，Wshape及WTemp，
分别为形状偏差ASi和温度分布偏差ATj的加权常数，ATave为温度分布 偏差ATi的平均值，并且，U为2 3等数，im狀为N-l、 N-2等的数，除 去压延材2两端的影响之外而计算评价函数J。
j =》(a E,)2/(!鹏-"+D-W呻^(at; -Arj2/(" -" +1) (式5)
此时，评价函数J的值，在形状偏差Asi的影响大的情况下，为正数， 在温度分布偏差ATi的影响大的情况下，为负数。因此，根据评价函数J 的值，可以由手动确定加权常数Gs， Gt的信。
另外，自动决定加权常数Gs， Gt吋，例如图9所示，首先设定针 对评价函数J的值的加权常数Gs， Gt的隶属函数。g卩，冷却剂喷射喷嘴 控制信息设定部514a，计算评价函数J以后，用该J的值来计算加权常数 Gs， Gt的隶属函数，并将所得到的各个隶属函数的值，作为加权常数Gs， Gt的但。
而且，在图9中，实线为加权常数Gs的隶属函数， 一点点划线表示
20加权常数GT的隶属函数。这些隶属函数用折线表示，但是若满足Gs+G产l，
也可以是用曲线表示的函数。而且，在此评价函数J，为形状偏差A&和 温度分布偏差ATi的2次方平均之差，但是只要是能够比较形状偏差的大 小和温度偏差的大小的函数，使用什么样的函数都可以。
如上所述，冷却剂喷射喷嘴控制信息设定部514a，计算评价函数J， 并根据该J的值来计算加权常数Gs， Gt的隶属函数，由此即使没有手工 的介入，也能够求出加权常数Gs， Gt的惶。
而且，以上所示的在第l和第2实施方式中的压延控制装置5， 5a适 用于，板温度分布检测器41及形状检测辊31被设置在压延辊的出侧的压 延机，但是对于板温度分布检测器41及形状检测辊31的至少一方被设置 在压延辊的入侧的压延机也能够适用。
权利要求
1.一种压延控制装置，其针对压延机，其特征在于，所述压延机至少具备工作辊，其对压延材进行压延；冷却材喷射部，其在前述压延材的板宽度方向上沿着所述工作辊被设置，并向所述工作辊及所述压延材喷射冷却材；形状检测部，其被设置在所述工作辊的近旁，检测所述压延材的板宽度方向的形状；温度分布检测部，其被设置在所述工作辊的近旁，检测所述压延材的板宽度方向的温度分布，所述压延控制装置，具备形状偏差运算部，其对由所述形状检测部检测出的所述压延材的板宽度方向的形状与所述压延材的预先被设定的板宽度方向的目标形状进行运算，而求出形状偏差；温度分布偏差运算部，其对由所述温度分布检测部检测出的所述压延材的板宽度方向的温度分布和所述压延材的预先被设定的板宽度方向的目标温度分布进行运算，而求出温度分布偏差；冷却材喷射程度运算部，其对由所述形状偏差运算部求出的形状偏差和由所述温度分布偏差运算部求出的温度分布偏差进行运算，求出冷却材喷射程度的板宽度方向分布，所述冷却材喷射程度表示所述冷却材喷射部应该喷射冷却材的程度；冷却材喷射控制信息设定部，其基于由所述冷却材喷射程度运算部求出的冷却材喷射程度的板宽度方向分布，而设定所述冷却材喷射部喷射冷却材的控制信息；冷却材喷射指令部，其基于所述冷却材喷射控制信息设定部设定的控制信息，而向所述冷却材喷射部作出冷却材喷射指令。
2.根据权利要求l所述的压延控制装置，其特征在于， 所述的冷却材喷射程度运算部通过包含如下构件而构成分类部，其对于在所述压延材的板宽度方向上被区分的每个区域的所 述形状偏差及所述温度分布偏差的至少一方，根据规定的隶属函数来进行分类，并确定此时的隶属函数的值；模糊推论部，其基于由所述分类所确定的隶属函数的值，和预先设定 的推论规则，求算对所述被区分的区域的该区域喷射冷却材料的确信度；喷射程度运算部，其基于由所述模糊推论所求出的确信度，计算关于 所述被区分的区域的该区域的冷却材喷射程度。
3. 根据权利要求2所述的压延控制装置，其特征在于，以如下方式构成即在所述冷却材喷射程度运算中，分别独立求出，基于所述形状偏差 的冷却材喷射程度，以及基于所述温度分布偏差的冷却材喷射程度，并采用，所述独立求出的、基于所述形状偏差的冷却材喷射程度与基 于所述温度分布偏差的冷却材喷射程度的加权平均。
4. 根据权利要求3所述的压延控制装置，其特征在于， 以如下方式构成即基于所述形状偏差和所述温度分布偏差，而求出规定的评价函数的 值，并根据该评价函数的值，确定采用所述加权平均时的加权常数。
5. —种压延控制方法，其针对压延机，其特征在于， 所述压延机至少具备工作辊，其对压延材进行压延；冷却材喷射部，其在前述压延材的板宽度方向上沿着所述工作辊被设 置，并向所述工作辊及所述压延材喷射冷却材；形状检测部，其被设置在所述工作辊的近旁，检测所述压延材的板宽 度方向的形状；温度分布检测部，其被设置在所述工作辊的近旁，检测所述压延材的板宽度方向的温度分布，对所述压延机进行控制的压延控制装置执行如下步骤 形状偏差运算步骤，其中对由所述形状检测部检测出的所述压延材的板宽度方向的形状与所述压延材的预先被设定的板宽度方向的目标形状进行运算，而求出形状偏差；温度分布偏差运算步骤，其中对由所述温度分布检测部检测出的所述 压延材的板宽度方向的温度分布和所述压延材的预先被设定的板宽度方向的目标温度分布进行运算，而求出温度分布偏差；冷却材喷射程度运算步骤，其中对在所述形状偏差运算步骤中求出的 形状偏差和在所述温度分布偏差运算步骤中求出的温度分布偏差进行运 算，求出冷却材喷射程度的板宽度方向分布，所述冷却材喷射程度表示所 述冷却材喷射部应该喷射冷却材的程度；冷却材喷射控制信息设定步骤，其中基于在所述冷却材喷射程度运算 步骤中所求出的冷却材喷射程度的板宽度方向分布，而设定所述冷却材喷 射部喷射冷却材的控制信息；冷却材喷射指令步骤，其中基于在所述冷却材喷射控制信息设定步骤 中所设定的控制信息，而向所述冷却材喷射部作出冷却材喷射指令。
6. 根据权利要求5所述的压延控制方法，其特征在于， 所述的冷却材喷射程度运算步骤包含如下步骤而构成分类步骤，其中对于在所述压延材的板宽度方向上被区分的每个区域 的所述形状偏差及所述温度分布偏差的至少一方，根据规定的隶属函数来 进行分类，并确定此时的隶属函数的值；模糊推论步骤，其中基于由所述分类步骤所确定的隶属函数的值，和 预先设定的推论规则，求算对所述被区分的区域的该区域喷射冷却材料的 确信度；喷射程度运算步骤，其中基于由所述模糊推论步骤所求出的确信度， 计算关于所述被区分的区域的该区域的冷却材喷射程度。
7. 根据权利要求6所述的压延控制方法，其特征在于，所述压延控制装置还执行如下步骤在所述冷却材喷射程度运算步骤中，分别独立求出，基于所述形状偏 差的冷却材喷射程度，以及基于所述温度分布偏差的冷却材喷射程度，并采用，所述独立求出的、基于所述形状偏差的冷却材喷射程度与基 于所述温度分布偏差的冷却材喷射程度的加权平均。
8. 根据权利要求7所述的压延控制方法，其特征在于， 所述压延控制装置还执行如下步骤即基于所述形状偏差和所述温度分布偏差，而求出规定的评价函数的 值，并根据该评价函数的值，确定采用所述加权平均时的加权常数。
全文摘要
本发明公开一种压延控制装置，其中，冷却剂喷射指令运算部(51)对由形状检测器(32)检测出的压延材(2)的板宽度方向的形状偏差，和由板温分布检测器(41)检测出的压延材的板宽度方向的温度分布偏差进行运算，求出应该从冷却剂喷射喷嘴(9)喷射冷却剂的程度，即冷却剂喷射程度在板宽度方向上的分布。而且，基于该求出的冷却剂喷射程度的板宽度方向的分布，对冷却剂喷射喷嘴(9)用于喷射冷却剂的控制信息进行设定，并基于此设定的控制信息，对冷却剂阀门(8)指令发出喷射冷却剂的ON/OFF。因此，通过同时控制压延材的板温和板宽度方向的温度分布以及压延材的板形状，使其磁特性及形状质量得到提高。
文档编号B21B37/28GK101602066SQ20091014016
公开日2009年12月16日 申请日期2006年9月7日 优先权日2005年9月8日
发明者服部哲, 福地裕 申请人:株式会社日立制作所