专利名称：控制装置及控制方法
技术领域：
本发明涉及控制热轧装置的控制装置，特别涉及包括两个以上的測定器、即使在ー个測定器发生故障时也适当地继续运行的控制装置及控制方法。
背景技术：
近年来，顾客对以钢铁为代表的轧制产品的品质要求越来越严格，这要求高水平的品质管理。例如，在热轧装置中，有被轧材的板厚、板宽、精轧机出口侧温度、卷取温度等管理项目，需要对热轧装置的各设备进行控制，使得管理项目的值分别在预定的管理范围内。例如，关于轧材的板宽，板宽本身约为600mm 2300mm，与此不同的是，要求精轧后的板宽精度相对于目标值在0 8mm左右的管理范围内。此外，该管理范围是相对于作 为产品所要求的板宽、对被轧材的长边方向(传送方向)的整个长度所要求的值，若在该区间内相对于目标值超出管理范围而成为负值，则无法进行修正。因此，为了以高板宽精度进行品质管理而不超出管理范围，需要利用板坯精整压力机(slab sizing press)、轧边机等宽度修正手段来进行控制。在使用轧边机的情况下，连续利用水平轧钢机(mill)来使板厚变薄。此时，使用了轧边机时的称为狗骨式(dogbone)的宽度方向端部产生局部变形部，因水平轧钢机对该部分的压下而导致产生宽度方向变形，因水平轧钢机而导致产生宽度扩大。此外，因轧制过程中的温度变化而导致被轧材的易变形度、即变形抗カ也发生变化。因此，利用计算模型来准确计算出因轧边机及水平轧钢机所引起的板宽变化量是非常困难的。因而，大多在热轧装置(轧制线)上的主要管理点设置对板宽进行測定的宽度測定器，利用由该宽度測定器測定出的板宽来进行精度管理及计算模型的学习。在专利文献I中，记载了如下板宽控制方法对精轧机出ロ侧宽度目标值进行修正，使得配置在轧材的卷取机前的宽度測定器所得到的测定宽度与预定的卷取机前宽度目标值之间的宽度偏差、等于配置在精轧机出口侧的宽度測定器所得到的测定宽度与预定的热精轧机出口侧宽度目标值之间的宽度偏差。专利文献I :日本专利第3341622号公报目前为止，由于測定器需要维护，因此，除了測定器本身较便宜的情况以外，不太在轧制线上的同一部位设置多台測定器。但是，近年来，出现了设置多个測定器、井能对这些測定器进行切换以进行使用的情況。有时，例如设置有由CXD摄像机检测边缘以测定板宽的宽度測定器、在板宽方向设置多个X射线探测器以根据X射线透射量进行边缘检测的宽度測定器等多种测定方式的宽度測定器，并对这些測定器进行切换以进行使用。然而，根据宽度測定器的測定方式不同，所測定的板宽值有时也不同。此外，根据生产线结构，有时例如在精轧机出口侧等相同或靠近的品质管理点配置多个测定方式相同的宽度測定器。例如，包括用作为常用系统(主系统)的第一宽度測定器、和用作为非常用系统(备用系统)的第二宽度測定器，在第一宽度測定器产生故障吋，通过切换到第二宽度測定器来继续进行宽度測定。然而，即使在作为测定方式相同的測定器的第一度測定器和第二宽度測定器对被轧材的同一测定对象点进行測定的情况下，測定值有时也会不同。这可认为是因测定点发生少许偏移而结果导致测定点不同、以及測定器本身存在个体差异等原因引起的。将此称为机械误差。可认为，若存在该机械误差，则在第一宽度測定器产生故障的情况下，即使切換到第二宽度測定器，测定值也不同。由此，由于测定值突然发生变化，因此，对热轧装置的控制带来影响，结果导致产品的品质发生变化。同样地，即使使用专利文献I所记载的板宽控制方法，由于在对宽度測定器进行切换以进行使用的情况下，测定值在切换时突然发生变化，因此，也会对热轧装置的控制带来影响，结果导致产品的品质发生变化。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而完成的，其提供一种即使在从ー个測定器切換到另ー个測定器时、也适当地继续对热轧装置进行控制而不使测定值突然发生变化的控制装置及控制方法。为了达到上述目的，本发明所涉及的控制装置的第一特征在于，包括第一測定部，该第一測定部将对被轧材进行轧制的轧制线上的过程值作为第一过程值来进行測定；第二測定部，该第二測定部将所述轧制线上的与所述第一过程值同种类的过程值作为第二过程值来进行測定；异常检测部，该异常检测部检测所述第一測定部的异常；过程信息存储部，该过程信息存储部将所述第一过程值、所述第二过程值、表示測定出所述第一过程值及所述第二过程值的时刻的测定时刻信息、和表示由所述异常检测部检测出异常的时刻的异常检测时刻信息相关联，并作为过程信息来进行存储；学习项计算部，该学习项计算部基于所述过程信息，计算用于对所述第二过程值进行修正以使其接近所述第一过程值的学习项；学习项存储部，该学习项存储部对由所述学习项计算部计算出的学习项进行存储；修正部，该修正部基于所述过程信息，利用由所述学习项存储部所存储的学习项对所述第二过程值进行修正，从而生成修正过程值；选择部，该选择部基于所述过程信息，选择在由所述异常检测部检测出异常的时刻以前的所述第一过程值、和在由所述异常检测部检测出异常的时刻以后的所述修正过程值；以及设备控制部，该设备控制部基于由所述选择部所选择的过程值及修正过程值，对所述轧制线进行控制。为了达到上述目的，本发明所涉及的控制装置的第二特征在于，所述学习项计算部基于所述过程信息存储部所存储的过程信息，计算所述第一过程值与所述第二过程值的差值，并基于所述计算出的差值、和所述学习项存储部所存储的上一次轧制时的所述学习项，通过指数平滑法计算新的所述学习项，将所述计算出的新的学习项存储在所述学习项存储部中。为了达到上述目的，本发明所涉及的控制装置的第三特征在于，所述异常检测部计算所述第一过程值的标准偏差，在该标准偏差超过预定范围或为零吋，判定为所述第一測定部发生了异常。为了达到上述目的，本发明所涉及的控制装置的第四特征在于，所述学习项计算部基于由所述第一測定部及第ニ測定部彼此在相对于所述被轧材的位置关系大体相同的部位測定出的第一过程值及第ニ过程值的差值，计算用于对所述第二过程值进行修正以使其接近所述第一过程值的学习项。为了达到上述目的，本发明所涉及的控制方法的第一特征在于，包括第一測定步骤，该第一测定步骤将对被轧材进行轧制的轧制线上的过程值作为第一过程值来进行测定；第二測定步骤，该第二測定步骤将所述轧制线上的与所述第一过程值同种类的过程值作为第二过程值来进行測定；异常检测步骤，该异常检测步骤检测所述第一测定步骤的异常；过程信息存储步骤，该过程信息存储步骤将所述第一过程值、所述第二过程值、表示测定出所述第一过程值及所述第二过程值的时刻的测定时刻信息、和表示由所述异常检测部检测出异常的时刻的异常检测时刻信息相关联，并作为过程信息存储在过程信息存储部中；学习项计算步骤，该学习项计算步骤基于所述过程信息，计算用于对所述第二过程值进行修正以使其接近所述第一过程值的学习项；学习项存储步骤，该学习项存储步骤将由所述学习项计算步骤计算出的学习项存储在学习项存储部中；修正步骤，该修正步骤基于所述过程信息，利用由所述学习项存储步骤所存储的学习项对所述第二过程值进行修正，从而生成修正过程值；选择步骤，该选择步骤基于所述过程信息，选择在由所述异常检测步骤 检测出异常的时刻以前的所述第一过程值、和在由所述异常检测步骤检测出异常的时刻以后的所述修正过程值；以及设备控制步骤，该设备控制步骤基于由所述选择步骤所选择的过程值及修正过程值，对所述轧制线进行控制。为了达到上述目的，本发明所涉及的控制方法的第二特征在于，所述学习项计算步骤基于所述过程信息存储部所存储的过程信息，计算所述第一过程值与所述第二过程值的差值，并基于所述计算出的差值、和所述学习项存储部所存储的上一次轧制时的所述学习项，通过指数平滑法计算新的所述学习项，将所述计算出的新的学习项存储在所述学习项存储部中。为了达到上述目的，本发明所涉及的控制方法的第三特征在于，所述异常检测步骤计算所述第一过程值的标准偏差，在该标准偏差超过预定范围或为零时，判定为所述第一測定步骤发生了异常。为了达到上述目的，本发明所涉及的控制方法的第四特征在于，所述学习项计算步骤基于由所述第一測定步骤及第ニ測定步骤彼此在相对于所述被轧材的位置关系大体相同的部位測定出的第一过程值及第ニ过程值的差值，计算用于对所述第二过程值进行修正以使其接近所述第一过程值的学习项。根据本发明的控制装置及控制方法，即使在从ー个測定器切換到另ー个測定器时，也能适当地继续对热轧装置进行控制而不使测定值突然发生变化。
图I是表示由本发明的一个实施方式所涉及的控制装置控制的热轧装置的结构的结构图。图2是表示本发明的一个实施方式所涉及的控制装置的功能结构的结构图。图3是表示在本发明的一个实施方式所涉及的控制装置所包括的过程信息存储部中存储的过程信息的一个示例的图。
图4是表示在本发明的一个实施方式所涉及的控制装置所包括的学习项存储部中存储的学习项的一个示例的图。图5是表示本发明的一个实施方式所涉及的控制装置的处理步骤的流程图。图6是对在本发明的一个实施方式所涉及的控制装置中、过程信息存储部所存储的过程信息和实际修正过程信息存储部所存储的实际修正过程信息进行说明的图。图7是示意性表示由本发明的一个实施方式所涉及的控制装置控制的、包括两个温度计的热轧装置的图。
具体实施例方式对本发明的一个实施方式所涉及的控制装置的结构进行说明。《热轧装置的结构》图I是表示由本发明的一个实施方式所涉及的控制装置控制的热轧装置的结构的结构图。图I中的箭头表示将在热轧装置(热轧线)中轧制的被轧材200进行传送的传送方向。一般而言，被轧材200在热轧装置中轧制的过程中也被称为板坯(slab)、杆材(bar)、卷材，这里，统ー称为被轧材200。如图I所示，热轧装置100包括加热炉101、一级氧化皮清除机103、粗轧边机105、粗轧机107、粗加工出ロ侧板宽计109、粗加工出ロ侧温度计111、精加工入口侧温度计113、切料头机115、ニ级氧化皮清除机117、精轧机119、精加工出ロ侧板厚计121、多用测量仪表123、精加工出口侧温度计125、平坦度仪127、出料层流(runout laminar spray)冷却部129、卷取机入口侧温度计131、卷取机入口侧板宽计133、以及卷取机135。加热炉101是用于加热被轧材200的炉。一级氧化皮清除机103通过从被轧材200的上下方向喷射高压水来去除因加热炉101进行加热而在被轧材200表面形成的氧化膜。从热轧线的上表面方向看，粗轧边机105对被轧材200的宽度方向进行轧制。粗轧机107包括单个或多个机架，对被轧材200的上下方向进行轧制。此外，根据防止温度下降等的观点，粗轧机107需要使线长较短，并需要在多条路径(在传送方向上的往返运动)进行轧制，从而大多包含可逆式轧机来构成。此外，粗轧机107包括用于对作为半成品的被轧材200喷射高压水以去除表面的氧化膜的氧化皮清除机。由于在高温下进行轧制，因此容易形成氧化膜，需要适当使用用于去除这样的氧化膜的装置。粗加工出ロ侧板宽计109测定作为轧制过程中的半成品的被轧材200的板宽。粗加工出ロ侧温度计111测定作为轧制过程中的半成品的被轧材200的表面温度。由于粗轧机107与精轧机119之间的距离较长，因此，精加工入口侧温度计113测定位于精轧机119的入口的被轧材200的表面温度。切料头机115将被轧材200的前后端部切断。由于粗轧机107与精轧机119之间的距离较长，因此，将ニ级氧化皮清除机117设置在精轧机110的入口，为了提高精轧后的被轧材200的表面特性，通过从被轧材200的上下方向喷射高压水来去除在被粗轧后的被轧材200表面上形成的氧化膜。精轧机119采用串列式来设置多列被称为机架的轧辊，通过利用多个轧辊沿上下方向进行轧制，从而能得到目标板厚的被轧材200。为了抑制氧化膜的形成，并进行温度控制，在该精轧机119的机架及机架之间包括有喷雾器。精加工出ロ侧板厚计121测定由精轧机119轧制的被轧材200的板厚。为了将被轧材200的板厚控制在目标范围内，将由该精加工出ロ侧板厚计121測定的板厚值作为过程值以用于精轧机119的压下位置的反馈控制。作为ー种X射线测定器的多用测量仪表(Multi-Channel Gauge) 123是如下的复合型測定器成为将X射线的检测器排列在被轧材200的宽度方向的形态，能测定宽度方向上的板厚分布，从而能利用一台測定器来測定板厚、凸面(crown)、板宽等多种过程值。精加工出ロ侧温度计125測定由精轧机119轧制后的被轧材200的表面温度。被 轧材200的温度与产品的金属组织的形成和材质密切相关，需要管理达到适当的温度。平坦度仪127测定由精轧机119轧制后的被轧材200的平坦度。此外，平坦度仪127包括多个C⑶摄像机，还能測定被轧材200的板宽。由于平坦度仪127的測定精度比多用测量仪表123要高，因此，大多使用由平坦度仪127測定的板宽值以作为精轧机119出口侧的板宽值。出料层流冷却部129是利用冷却水对被轧材200进行冷却以控制被轧材200的温度的装置。对此，除通常的出料层流冷却装置之外，有时还在前后包括強制冷却装置。卷取机入口侧温度计131测定由出料层流冷却部129冷却后的被轧材200的表面温度。被轧材200的温度与轧制产品的金属组织的形成和材质密切相关，需要管理达到适当的温度。卷取机入口侧板宽计133测定由出料层流冷却部129冷却后的被轧材200的板宽。在进行正常轧制时，由于加热到奥氏体域的被轧材200在出料层流冷却部129变形为铁氧体、珠光体等组织，因此，測定变形后的板宽。此外，由于在精轧机119出ロ侧约为860°C左右，在卷取机135入口侧约为600°C左后，因此，通过在更接近室温的状态下进行測定，能在因线性膨胀所导致的与室温的误差更小的状态下測定板宽。卷取机125进行卷取以传送被轧材200。《控制装置I的功能结构》图2是表示本发明的一个实施方式所涉及的控制装置I的功能结构的结构图。另夕卜，在图2中，举出将多用测量仪表123作为第一測定部、平坦度仪127作为第二測定部的情况为例进行说明。如图2所示，本发明的一个实施方式所涉及的控制装置I包括过程信息存储部2、学习项存储部3、控制部4、以及实际修正过程信息存储部5，对其提供由上述多用测量仪表123测定的板宽值，并且提供由平坦度仪127测定的板宽值。过程信息存储部2将由多用测量仪表123測定出的作为第一过程值的板宽值、由平坦度仪127測定出的作为第二过程值的板宽值、表示測定出这些板宽值的时刻的测定时刻信息、和表示由后述的异常检测部12检测出异常的时刻的异常检测时刻信息相关联，并作为过程信息进行存储。图3是表示在本发明的一个实施方式所涉及的控制装置I所包括的过程信息存储部2中存储的过程信息的一个示例的图。如图3所示，在每ー测定时刻t (标号201)，将由多用测量仪表123測定出的作为第一过程值的板宽值(标号202)、由平坦度仪127測定出的作为第二过程值的板宽值(标号203)、和表示后述的异常检测部12是否检测出异常的错误代码(异常检测时刻信息)(标号204)相关联，并作为过程信息进行存储。在此，错误代码(异常检测时刻信息)为“I”时，表示异常检测部12检测出异常，错误代码为“0”时，表示异常检测部12未检测出异常。学习项存储部3存储由后述的学习项计算部13计算出的学习项。图4是表示在本发明的一个实施方式所涉及的控制装置I所包括的学习项存储部3中存储的学习项的一个示例的图。如图4所示，在学习项存储部3中，对每ー钢种A 钢种C，存储有学习项表格300 500。学习项表格300 500分别存储有与目标板宽X(I) "Km)及目标板厚Y(I)…Y(m)相对应的学习项Z。例如，在钢种A的学习项表格300中，存储有学习项Za(m) I以作为与目标板宽X(m)及目标板厚Y(I)相对应的学习项。实际修正过程信息存储部5在过程信息中未包含表示异常检测部12检测出异常的错误代码时，将由多用测量仪表123測定出的板宽值作为实际修正过程信息进行存储，在过程信息中包含有表示异常检测部12检测出异常的错误代码时，选择在由异常检测部12检测出异常的时刻以前的由多用测量仪表123測定出的板宽值、和在由异常检测部12检测出异常的时刻以后的由后述的修正部14生成的修正板宽值，并作为实际修正过程信息进行存储。控制部4进行控制装置I的关键控制。此外，控制部4包括过程信息存储控制部
11、异常检测部12、学习项计算部13、修正部14、选择部15、以及设备控制部16。过程信息存储部11将第一过程值、第二过程值、表示測定出第一过程值和第二过程值的时刻的测定时刻信息、和表示由异常检测部12检测出异常的时刻的异常检测时刻信息相关联，并作为过程信息存储到过程信息存储部2中。异常检测部12检测多用测量仪表123 (第一測定部)的异常。具体而言，异常检测部12计算ー根根被轧材200的恒定时间或定长过程值的标准偏差，在该标准偏差大于某ー值或为零时，判定为在多用测量仪表123 (第一測定部)中发生了异常。学习项计算部13基于过程信息，计算用于对第二过程值进行修正以使其接近第一过程值的学习项。修正部14基于过程信息，利用由学习项存储部3所存储的学习项Z对第二过程值进行修正，从而生成修正板宽值(修正过程值)。选择部15基于过程信息，在未包含表示异常检测部12检测出异常的错误代码时，选择由多用测量仪表123測定出的板宽值，在包含有表示异常检测部12检测出异常的错误代码时，选择在由异常检测部12检测出异常的时刻以前的第一过程值、和在由异常检测部12检测出异常的时刻以后的由后述的修正部14生成的修正板宽值(修正过程值)。 设备控制部16基于从外部提供的目标板宽、目标板厚、钢种等设定条件、和由选择部15所选择的过程值及修正过程值，进行轧制线的控制。具体而言，对加热炉101、ー级氧化皮清除机103、粗轧边机105、粗轧机107、切料头机115、ニ级氧化皮清除机117、精轧机119、出料层流冷却部129、以及卷取机135进行控制。
此外，设备控制部16实施用于使接下来轧制的被轧材200的设定精度变高的设定计算，例如若是板宽，则为了使被轧材200的轧制后的板宽与板宽目标值的宽度偏差量变小，通过对每一被轧材200将板宽实际值和板宽目标值进行比较，从而实施设定计算学习功能即板宽学习。在该设定计算学习功能中，将在轧制后进行模型计算所得到的计算值和实测值进行比较，減少模型计算误差。该设定计算学习功能记载在“板轧制的理论和实际(板圧延の理論と実際)”(社団法人日本钢铁协会1984)的第291页中。此外，设备控制部16在由异常检测部12检测出异常时，也可以使用由平坦度仪127測定出的作为第二过程值的板 宽值来进行反馈控制，以取代作为第一过程值的板宽值。《控制装置I的作用》图5是表示本发明的一个实施方式所涉及的控制装置I的处理步骤的流程图。另夕卜，在图5中，举出将多用测量仪表123作为第一測定部、平坦度仪127作为第二測定部的情况为例进行说明。如图5所示，控制部4的学习项计算部13判定被轧材200的轧制是否完成(步骤S 101)。具体而言，若从热轧装置100所包括的加热炉101中依次提供一根根被轧材200，并由卷取机135进行卷取，则设备控制部16判定为被轧材200的轧制已完成。在步骤SlOl中，在判定为被轧材200的轧制已完成的情况下(是的情况)，学习项计算部13读出过程信息存储部2中存储的过程信息(步骤S103)。接下来，学习项计算部13计算测定值的差值(步骤S105)。具体而言，学习项计算部13基于在步骤S103中读出的过程信息，计算在任意时刻由多用测量仪表123測定出的板宽值B1 (第一过程值)和由平坦度仪127測定出的板宽值B2 (第二过程值)，并用下述的(式I)计算差值3。6 = B1-B2 (式 I)接下来，学习项计算部13计算学习项(步骤S 107)。具体而言，学习项计算部13从学习项存储部3中提取与在步骤SlOl中完成了轧制的被轧材200的钢种、目标板宽X、以及目标板厚Y相对应的学习项以作为上一次轧制时计算出的学习项Zn_lt)然后，学习项计算部13利用在步骤S105中计算出的差值S和下述的式2，通过指数平滑法对上一次轧制时计算出的学习项Z进行平滑化，从而计算出新的学习项Zn。另外，在式2中，将Zlri作为上一次轧制时计算出的学习项、Zn作为本次轧制时计算出的学习项来进行标记。Zn= (I- ^ ) rLn-I+ ^ S (式 2)在此，^为学习增益，范围为0 I. O。虽然该学习增益P越接近I. 0，学习速度越快，但容易受到异常值的影响，通常大多设为0. 3 0. 4左右。然后，学习项计算部13将计算出的学习项Z存储到学习项存储部3中(步骤S109)。具体而言，学习项计算部13在学习项存储部3所存储的学习项表格中，利用在步骤S107中计算出的学习项Zn来覆盖与在步骤SlOl中完成了轧制的被轧材200的钢种、目标板宽X、以及目标板厚Y相对应的学习项Zlri。接下来，控制部4的修正部14生成修正过程值(步骤S111)。具体而言，修正部14基于过程信息存储部2所存储的过程信息，通过下述的式3，利用由学习项存储部3所存储的学习项Z对由平坦度仪127測定出的板宽值B2进行修正，从而生成作为修正过程值的修正板宽值B2C0MP。B2comp = B2+Z (式 3)接下来，控制部4的选择部15判定在对步骤SlOl中完成了轧制的被轧材200进行轧制的过程中、多用测量仪表123(第一測定部)是否发生了异常(步骤S113)。具体而言，选择部15在过程信息存储部2所存储的、与步骤SlOl中完成了轧制的被轧材200对应的过程信息所包含的错误代码(异常检测时刻信息)中存在示出“I”的数据时，判定为多用测量仪表123发生了异常。当在步骤S113中判定为多用测量仪表 123没有发生异常时(否的情况)，选择部15选择由多用测量仪表123(第一測定部)測定出的板宽值。具体而言，选择部15从过程信息存储部2所存储的、与步骤SlOl中完成了轧制的被轧材200对应的过程信息中选择由多用测量仪表123測定出的板宽值(步骤S115)。另ー方面，当在步骤S113中判定为多用测量仪表123 (第一測定部)发生了异常时(是的情况)，选择部15选择在检测出异常的时刻以前的由多用测量仪表123測定出的板宽值、和在检测出异常的时刻以后的由修正部14生成的修正板宽值(步骤S117)。例如，在图3的示例中，若在时间t201为“00:10:10”的时刻，错误代码204的值从“0”变成了“ 1”，则选择部15选择到时间t201为“00:10:10”的时刻为止的由多用測量仪表123测定出的板宽值，并且，选择时间t201为“00:10:10”的时刻以后的由修正部14生成的修正板宽值。接下来，选择部15将在步骤115中选择的由多用测量仪表123测定出的板宽值、或者在步骤S117中选择的在检测出异常的时刻以前的由多用测量仪表123測定出的板宽值及在检测出异常的时刻以后的由修正部14生成的修正板宽值作为实际修正过程信息存储在实际修正过程信息存储部5中(步骤SI 19)。图6是对在本发明的一个实施方式所涉及的控制装置I中、过程信息存储部2所存储的过程信息和实际修正过程信息存储部5所存储的实际修正过程信息进行说明的图。图6所示的601表示由多用测量仪表123测定出的板宽值，602表示由平坦度仪127测定出的板宽值，603表示由修正部14生成的修正板宽值。如图6所示，基于作为任意时刻的tl时刻的由多用测量仪表123及平坦度仪127分别测定出的板宽值的差值，计算用于对由平坦度仪127測定出的板宽值进行修正的学习项Z。然后，由于在t2时刻由多用测量仪表123測定出的板宽值成为恒定值，因此，判定为标准偏差是零，可判定为在t2时刻以后，多用测量仪表123发生了异常。因此，控制部4的选择部15选择在由异常检测部12检测出异常的t2时刻以前的由多用测量仪表123测定出的板宽值601、和在由异常检测部12检测出异常的t2时刻以后的由修正部14生成的修正板宽值603，并作为实际修正过程信息存储在实际修正过程信息存储部5中。由此，即使在多用测量仪表123发生了异常吋，也能对测定值进行存储而不便其突然发生变化。如上所述，根据本发明的一个实施方式所涉及的控制装置1，由于包括多用測量仪表123 (第一測定部)，该多用测量仪表123将对被轧材200进行轧制的轧制线(热轧装置)上的板宽值(过程值)作为第一过程值来进行測定；平坦度仪127 (第二測定部)，该平坦度仪127将轧制线(热轧装置)上的与第一过程值同种类的过程值即板宽值作为第二过程值来进行測定；异常检测部12，该异常检测部12检测多用测量仪表123 (第一測定部)的异常；过程信息存储部2，该过程信息存储部2将第一过程值、第二过程值、表示測定出第一过程值及第ニ过程值的时刻的测定时刻信息、和表示由异常检测部12检测出异常的时刻的异常检测时刻信息相关联，并作为过程信息来进行存储；学习项计算部13，该学习项计算部13基于过程信息，计算用于对第二过程值进行修正以使其接近第一过程值的学习项；学习项存储部3，该学习项存储部3对由学习项计算部13计算出的学习项Z进行存储；修正部14，该修正部14基于过程信息，利用由学习项存储部3所存储的学习项Z对第二过程值进行修正，从而生成修正板宽值(修正过程值)；选择部15，该选择部15基于过程信息，选择在由异常检测部12检测出异常的时刻以前的第一过程值、和在由异常检测部12检测出异常的时刻以后的修正板宽值(修正过程值)；以及设备控制部16，该设备控制部16基于由选择部15所选择的过程值及修正过程值，对轧制线进行控制，因此，即使在多用測量仪表123 (第一測定部)发生了异常吋，也能适当地继续对热轧装置I进行控制而不使測定值突然发生变化。另外，虽然在本发明的一个实施方式所涉及的控制装置I中，通过指数平滑法计算出新的学习项Z，但并不限于此。例如，能利用将目标板厚、目标板宽、合金种类等作为分层关键的分层学习法、或将同种类的测定值和差S作为指示数据的神经网络所涉及的学习法。此外，虽然在本发明的一个实施方式所涉及的控制装置I中，将多用测量仪表123作为第一測定部，将平坦度仪127作为第二測定部，但并不限于此。例如，也可以将平坦度仪127作为第一測定部，将多用测量仪表123作为第二測定部，也可以将平坦度仪127作为第一測定部，将卷取机入口侧板宽计133作为第二測定部。此外，測定的过程值并不限于板宽，也可以将由粗加工出口侧温度计111、精加工入口侧温度计113、精加工出口侧温度计125、或卷取机入口侧温度计131测定出的温度作为过程值，也可以将由精加工出ロ侧板厚计121測定出的板厚值作为过程值。S卩，所谓第一測定部和第二測定部，只要是设置在热轧装置100(轧制线)上的测定同种类过程值的測定器即可。此外，虽然在本发明的一个实施方式所涉及的控制装置I中，计算出在任意时刻由多用测量仪表123及平坦度仪127分别测定出的板宽值的差值，但并不限于此。例如，也可以计算出由多用测量仪表123測定出的板宽值的平均值、与由平坦度仪127測定出的板宽值的平均值的差值。此外，也可以包括两个温度计，计算在相对于被轧材200的位置关系大体相同的部位上的两个温度计分别測定出的温度的差值。图7是示意性地表示包括有两个温度计的热轧装置的图。如图7所示，包括有第一精加工出口侧温度计140和第二精加工出口侧温度计141。而且，学习项计算部17基于由第一精加工出口侧温度计140及第ニ精加工出口侧温度计141在相对于被轧材200的位置关系大体相同的部位分别测定出的温度，计算差值。例如，学习项计算部17基于被轧材200的传送速度、和在被轧材200上与被轧材200的前端隔开预定距离S的地点的温度，计算差值。、
然后，学习项计算部13还可以基于计算出的差值，计算用于对由第二精加工出口侧温度计141測定出的温度进行修正的学习项Z。此外，虽然在本发明的一个实施方式所涉及的控制装置I中，计算出由多用測量仪表123及平坦度仪127分别测定出的板宽值的差值，但并不限于此，也可以计算比值。具体而言，学习项计算部13基于由多用测量仪表123測定出的板宽值B1和由平坦度仪127测定出的板宽值B2，利用下述(式4)，计算比值小。小=B^B2(式 4)然后，在学习项计算部13计算出比值小的情况下，学习项计算部13利用计算出的比值小和下述的式5，通过指数平滑法对上一次轧制时计算出的学习项Z进行平滑，从而计算出新的学习项Zn。另外，在式5中，将Zlri作为上一次轧制时计算出的学习项、Zn作为本次轧制时计算出的学习项来进行标记。Zn= (1-3) Zn^1+ & 小(式 5)此外，控制部4的修正部14基于过程信息存储部2所存储的过程信息，通过下述的式6，利用由学习项存储部3所存储的学习项Z对由平坦度仪127測定出的板宽值B2进行修正，从而生成作为修正过程值的修正板宽值B2otp。B2comp = B2XZ (式 6)エ业上的实用性如上所述，本发明所涉及的控制装置及控制方法能用于对轧制被轧材的热轧装置进行控制的控制装置及控制方法。标号说明I…控制装置2…过程信息存储部3…学习项存储部4…控制部5…实际修正过程信息存储部
11…过程信息存储控制部12…异常检测部13…学习项计算部14…修正部15…选择部16…设备控制部17…学习项计算部100…热轧装置101…加热炉103----级氧化皮清除机105…粗轧边机107…粗轧机109…粗加工出口侧板宽计 111…粗加工出口侧温度计
113…精加工入口侧温度计115…切料头机117…ニ级氧化皮清除机119…精轧机121…精加工出口侧板厚计123…多用测量仪表 125…精加工出口侧温度计127…平坦度仪129…出料层流冷却部131…卷取机入口侧温度计133…卷取机入口侧板宽计135…卷取机140…第一精加工出口侧温度计141…第二精加工出口侧温度计
权利要求
1.一种控制装置，其特征在于，包括 第一測定部，该第一測定部将对被轧材进行轧制的轧制线上的过程值作为第一过程值来进行测定； 第二測定部，该第二測定部将所述轧制线上的与所述第一过程值同种类的过程值作为第二过程值来进行測定； 异常检测部，该异常检测部检测所述第一測定部的异常； 过程信息存储部，该过程信息存储部将所述第一过程值、所述第二过程值、表示測定出所述第一过程值及所述第二过程值的时刻的测定时刻信息、和表示由所述异常检测部检测出异常的时刻的异常检测时刻信息相关联，并作为过程信息来进行存储； 学习项计算部，该学习项计算部基于所述过程信息，计算用于对所述第二过程值进行修正以使其接近所述第一过程值的学习项； 学习项存储部，该学习项存储部对由所述学习项计算部计算出的学习项进行存储；修正部，该修正部基于所述过程信息，利用由所述学习项存储部所存储的学习项对所述第二过程值进行修正，从而生成修正过程值； 选择部，该选择部基于所述过程信息，选择在由所述异常检测部检测出异常的时刻以前的所述第一过程值、和在由所述异常检测部检测出异常的时刻以后的所述修正过程值；以及 设备控制部，该设备控制部基于由所述选择部所选择的过程值及修正过程值，对所述轧制线进行控制。
2.如权利要求I所述的控制装置，其特征在干， 所述学习项计算部基于所述过程信息存储部所存储的过程信息，计算所述第一过程值与所述第二过程值的差值，并基于所述计算出的差值、和所述学习项存储部所存储的上一次轧制时的所述学习项，通过指数平滑法计算新的所述学习项，将所述计算出的新的学习项存储在所述学习项存储部中。
3.如权利要求I所述的控制装置，其特征在干， 所述异常检测部计算所述第一过程值的标准偏差，在该标准偏差超过预定范围或为零时，判定为所述第一測定部发生了异常。
4.如权利要求I至3的任一项所述的控制装置，其特征在干， 所述学习项计算部基于由所述第一測定部及第ニ測定部彼此在相对于所述被轧材的位置关系大体相同的部位測定出的第一过程值及第ニ过程值的差值，计算用于对所述第二过程值进行修正以使其接近所述第一过程值的学习项。
5.—种控制方法,其特征在于,包括 第一測定步骤，该第一测定步骤将对被轧材进行轧制的轧制线上的过程值作为第一过程值来进行测定； 第二測定步骤，该第二測定步骤将所述轧制线上的与所述第一过程值同种类的过程值作为第二过程值来进行測定； 异常检测步骤，该异常检测步骤检测所述第一测定步骤的异常； 过程信息存储步骤，该过程信息存储步骤将所述第一过程值、所述第二过程值、表示測定出所述第一过程值及所述第二过程值的时刻的测定时刻信息、和表示由所述异常检测部检测出异常的时刻的异常检测时刻信息相关联，并作为过程信息存储在过程信息存储部中； 学习项计算步骤，该学习项计算步骤基于所述过程信息，计算用于对所述第二过程值进行修正以使其接近所述第一过程值的学习项； 学习项存储步骤，该学习项存储步骤将由所述学习项计算步骤计算出的学习项存储在学习项存储部中； 修正步骤，该修正步骤基于所述过程信息，利用由所述学习项存储步骤所存储的学习项对所述第二过程值进行修正，从而生成修正过程值； 选择步骤，该选择步骤基于所述过程信息，选择在由所述异常检测步骤检测出异常的时刻以前的所述第一过程值、和在由所述异常检测步骤检测出异常的时刻以后的所述修正过程值；以及 设备控制步骤，该设备控制步骤基于由所述选择步骤所选择的过程值及修正过程值，对所述轧制线进行控制。
6.如权利要求5所述的控制方法，其特征在干， 所述学习项计算步骤基于所述过程信息存储部所存储的过程信息，计算所述第一过程值与所述第二过程值的差值，并基于所述计算出的差值、和所述学习项存储部所存储的上一次轧制时的所述学习项，通过指数平滑法计算新的所述学习项，将所述计算出的新的学习项存储在所述学习项存储部中。
7.如权利要求5所述的控制方法，其特征在干， 所述异常检测步骤计算所述第一过程值的标准偏差，在该标准偏差超过预定范围或为零时，判定为所述第一測定步骤发生了异常。
8.如权利要求5至7的任一项所述的控制方法，其特征在干， 所述学习项计算步骤基于由所述第一測定步骤及第ニ測定步骤彼此在相对于所述被轧材的位置关系大体相同的部位測定出的第一过程值及第ニ过程值的差值，计算用于对所述第二过程值进行修正以使其接近所述第一过程值的学习项。
全文摘要
本发明公开一种控制装置及控制方法。该控制装置及控制方法即使在从一个测定器切换到另一个测定器时，也适当地继续对热轧装置进行控制而不使测定值突然发生变化。该控制装置包括测定第一过程值的多用测量仪表、测定第二过程值的平坦度仪、检测多用测量仪表的异常的异常检测部、存储过程信息的过程信息存储部、计算用于对第二过程值进行修正的学习项(Z)的学习项计算部、存储学习项(Z)的学习项存储部、生成修正板宽值的修正部、选择在检测出异常的时刻以前的第一过程值、和在检测出异常的时刻以后的修正板宽值的选择部、以及基于所选择的过程值及修正过程值对轧制线进行控制的设备控制部。
文档编号B21B37/00GK102652961SQ20111011469
公开日2012年9月5日 申请日期2011年4月25日 优先权日2011年3月4日
发明者佐野光彦, 小原一浩 申请人:东芝三菱电机产业系统株式会社