TWI458572B - 控制裝置及控制方法 - Google Patents
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Description
本發明係關於一種用以控制熱輥軋裝置之控制裝置，尤指具備兩個以上的量測器，而即使在一隔量測器故障的情形中，也能適當地繼續運轉之控制裝置及控制方法控制裝置及控制方法。
近年，對於以鋼鐵為首的輥軋製品的客戶對品質的要求變得愈加嚴格，並要求高水準的品質管理。例如於熱輥軋裝置中，被輥軋材料的板厚、板寬、精軋機出口側溫度及捲繞溫度等的管理項目，管理項目的值係分別要求以成為預定的管理範圍內的方式控制熱輥軋裝置的各機器。
例如，被輥軋材料的板寬，板寬本身約為600mm至2300mm，相對地，精軋後的板寬精度，相對於目標值，係要求在0mm至8mm左右的管理範圍。再者，該管理寬度，相對於以製成品而言所要求的板寬，係以被輥軋材料的長度方向(移送方向)全長來要求之值，在該區間，相對於目標值，偏離管理寬度而成為負值時，則無法進行修正。
因此，為了使其不會偏離管理寬度而以高板寬精度進行品質管理，有使用鋼胚裁寬沖切機(slab sizing press)及修邊機(edger)等的寬度修正手段來控制的必要。使用過修邊機時，仍繼續使用水平研磨機將板厚打薄的加工。此時，使用修邊機會產生被稱做狗骨頭(dog bone)的寬度方向端部的局部變形部及由該部分的水平研磨機下壓所導致的寬度方向變形或由水平研磨機所導致的寬度擴張。另外，因為輥軋中的溫度變化，被輥軋材料的變形難易度(亦即變形阻力)也會產生變化。因此，要使用計算模型正確地計算出因為修邊機及水平研磨機造成的板寬變化量實非常地困難。因此，在熱輥軋裝置(輥軋生產線)上的主要的管理點設置用以量測板寬的寬度量測器，並使用藉由該寬度量測器所量測的板寬，進行精度管理及計算模型的學習的情形甚多。
於專利文獻1中，記載有修正精軋機出口側寬度目標值的板寬控制方法，俾由配置在輥軋材料的捲繞機前的寬度量測器所取得的量測寬度與預定的捲繞機前寬度目標值的偏差值、與配置在精軋機出口側之寬度量測器所測得之量測寬度與預定的熟精軋出口側寬度目標值的寬度偏差值相等。
(專利文獻)
專利文獻1：日本特許第3341622號公報
以往，由於量測器有維修的必要，故於輥軋生產線上的相同位置設置複數台量測器的情形。但除了量測器本身較為便宜的情形以外，鮮少會這樣做。然而，近年也出現了設置有複數台量測器，並且切換使用該等量測器的情形。
例如，有設置藉由CCD攝影機檢測邊緣(edge)以量測板寬之寬度量測器、或在板寬方向配置多個X光檢測器而從X光透過量來進行邊緣檢測的寬度量測器等複數種量測方式之寬度量測器，並切換使用這些量測器的情形。然而，因為寬度量測器的量測方式之不同，所量測的板寬值會有不同的情形。
另外，根據生產線之構成，也有在例如精軋機出口側等相同或接近的品質管理點配置複數台量測方式相同之寬度量測器的情形。例如，也有具備有做為常用系統(主要)使用的第一寬度量測器、以及做為非常用系統(備用)使用的第二寬度量測器，而在第一寬度量測器故障時，藉由切換到第二寬度量測器以繼續量測寬度者。
然而，屬於相同的量測方式之量測器的第一寬度量測器及第二寬度量測器，即使在測試被輥軋材料的相同的量測對象點的情形，也會有量測值相異的情形。這可推測是：因量測點稍微偏離，結果，量測點亦有所不同；以及量測器本身有個體差異的情形。這些情形稱為機差。當有此機差時，在第一寬度量測器故障的情形時，即使切換到第二寬度量測器，可想而知量測值會有不同的情形。因此，由於量測值會突然的變化，故會對熱輥軋裝置的控制造成影響，結果，製成品的品質會產生變動。
同樣地，即使使用記載於專利文獻1的板寬控制方法，在切換使用寬度量測器的情形時，由於在切換時量測值會突然變化，故會對熱輥軋裝置之控制造成影響，結果，製成品的品質會產生變動。
本發明為有鑑於前述之問題所研創者，目的在提供一種即使從一方的量測器切換到另一方的量測器時，不會使量測值突然變化，熱輥軋裝置的控制會適當地繼續進行之控制裝置及控制方法。
為達成上述目的，本發明控制裝置之第一特徵係為具備有：第一量測部，將用以輥軋被輥軋材料的輥軋生產線之加工(Process)值作為第一加工值加以量測；第二量測部，用以將與輥前述軋生產線之第一加工值相同種類的加工值作為第二加工值加以量測；異常檢測部，用以檢測前述第一量測部的異常；加工資訊記憶部，使前述第一加工值、前述第二加工值、用以顯示量測前述第一加工值及前述第二加工值的時間點的量測時間點資訊，以及用以顯示藉由前述異常檢測部檢測出異常的時間點的異常檢測時間點資訊建立關聯，並作為加工資料予以記憶；學習項計算部，依據前述加工資訊，計算出用以將前述第二加工值以接近前述第一加工值的方式進行修正的學習項；學習項記憶部，用以記憶藉由前述學習項計算部所計算出的學習項；修正部，依據前述加工資訊，將前述第二加工值以藉由前述學習項記憶部所記憶的學習項進行修正，藉以產生修正加工值；選擇部，依據前述加工資訊，來選擇藉由前述異常檢測部檢測出異常的時間點以前的前述第一加工值、以及藉由前述異常檢測部檢測出異常的時間點以後的前述修正加工值；以及機器控制部，依據藉由前述選擇部所選擇的加工值與修正加工值，進行前述輥軋生產線的控制。
為達成上述目的，本發明控制裝置之第二特徵係為：前述學習項計算部係依據記憶於前述加工值記憶部的加工資訊計算出前述第一加工值與前述第二加工值的差，並依據前述所計算出的差與記憶於前述學習項記憶部的上一次輥軋時的前述學習項，藉由指數平滑法計算出新的前述學習項，並將前述所計算出之新的學習項記憶於前述學習項記憶部。
為達成上述目的，本發明控制裝置之第三特徵係為：前述異常檢測部係計算出前述第一加工值的標準偏差，而在該標準偏差超過預定的範圍或者為零的情形時，判定為在前述第一量測部產生有異常。
為達成上述目的，本發明控制裝置之第四特徵係為：前述學習項計算部係依據藉由前述第一量測部及第二量測部彼此相對於前述被輥軋材料的位置關係在大約相同處所量測的第一加工值及第二加工值的差，計算出用以將前述第二加工值以接近前述第一加工值的方式進行修正的學習項。
為達成上述目的，本發明控制方法之第一特徵係為具有下述步驟：第一量測步驟，將被輥軋材料加以輥軋的輥軋生產線之加工值作為第一加工值予以量測；第二量測步驟，將與前述輥軋生產線之前述第一加工值相同種類的加工值作為第二加工值予以量測；異常檢測步驟，用以檢測前述第一量測步驟的異常；加工資訊記憶步驟，將前述第一加工值、前述第二加工值、用以顯示量測前述第一加工值與前述第二加工值的時間點的量測時間點資訊，以及用以顯示藉由前述異常檢測步驟檢測出異常的時間點之異常檢測時間點資訊建立關聯，並作為加工資訊而記憶於加工資訊記憶部；學習項計算步驟，依據前述加工資訊，計算出用以將前述第二加工值以接近前述第一加工值的方式進行修正之學習項；學習項記憶步驟，將藉由前述學習項計算步驟所計算出的學習項記憶於學習項記憶部；修正步驟，依據前述加工資訊，將前述第二加工值以藉由前述學習項記憶步驟所記憶的學習項進行修正，藉以產生修正加工值；選擇步驟，依據前述加工資訊，來選擇藉由前述異常檢測步驟檢測出異常的時間點以前的前述第一加工值、與藉由前述異常檢測步驟檢測出異常的時間點以後的前述修正加工值；以及機器控制步驟，依據藉由前述選擇步驟所選擇的加工值及修正加工值，進行前述輥軋生產線的控制。
為達成上述目的，本發明控制方法之第二特徵係為：前述學習項計算步驟係依據記憶於前述加工值記憶部之加工資訊，計算出前述第一加工值與前述第二加工值的差，並依據前述所計算出的差與記憶於前述學習項記憶部之上一次的輥軋時的前述學習項，藉由指數平滑法計算出新的前述學習項，並將前述所計算出之新的學習項記憶於前述學習項記憶部。
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為達成上述目的，本發明之控制方法之第四特徵係為：前述學習項計算步驟係依據藉由前述第一量測步驟及前述第二量測步驟，彼此相對於前述被輥軋材料的位置關係在大約相同處所量測的第一加工值及第二加工值的差，計算出用以將前述第二加工值以接近前述第一加工值的方式進行修正的學習項。
依據本發明之控制裝置及控制方法，即使在從一方的量測器切換到另一方的量測器的情形時，也不會使量測值突然變化，而能適當地繼續進行熱輥軋裝置的控制。
茲說明關於本發明第一實施形態之控制裝置的構成。
第1圖係為顯示藉由本發明第一實施形態之控制裝置所控制之熱輥軋裝置的構成圖。第1圖中的箭號係顯示於熱輥軋裝置(熱輥軋生產線)中被輥軋的被輥軋材料200的移送方向。一般而言，被輥軋材料200在熱輥軋裝置的輥軋加工中亦被稱做網胚(slab)、棒鋼(bar)、盤元(coil)。然於此處係以被輥軋材料200統一稱之。
如第1圖所示，熱輥軋裝置100係具備有：加熱爐101、初步去氧化皮機(primary descaler)103、粗修邊機105、粗軋機107、粗軋出口側板寬計109、粗軋出口側溫度計111、精軋入口側溫度計113、板端剪切機(crop shear)115、二次去氧化皮機(secondary descaler)117、精軋機119、精軋出口側板厚計121、多用量測器123、精軋出口側溫度計125、平坦度計127、出料噴霧(run out lamina spray)冷卻部129、捲取機入口側溫度計131、捲取機入口側板寬計133及捲取機135。
加熱爐101係為用以加熱被輥軋材料200的爐子。
初步去氧化皮機103係將因加熱爐101的加熱而形成在被輥軋材料200表面的氧化膜，藉由從被輥軋材料200的上下方向噴射高壓水予以去除。
粗修邊機105係在從熱輥軋生產線上面方向觀之，進行被輥軋材料200的寬度方向的輥軋。
粗軋機107係具備有單數或複數個軋輥機座(stand)，以進行被輥軋材料200的上下方向的輥軋。另外，粗軋機107，從防止溫度下降的觀點來看，有將生產線長度加以縮短的必要，並有再進行複數道(pass)輥軋的必要，故構成為包含可逆式輥軋機的情形較多。另外，粗軋機107係具備有用以對屬於半成品的被輥軋材料200噴射高壓水，以去除表面的氧化膜之去氧化皮機。由於輥軋係在高溫下進行之故，容易形成氧化膜，故有適當使用用以去除此種氧化膜的裝置的必要。
粗軋出口側板寬計109係用以量測屬於輥軋中的被輥軋材料200半成品的板寬。
粗軋出口側溫度計111係用以量測屬於輥軋中的被輥軋材料200半成品的表面溫度。
精軋入口側溫度計113係因為粗軋機107與精軋機119的距離較長，故在精軋機119的入口量測被輥軋材料200的表面溫度。
板端剪切機115係用以剪切被輥軋材料200的前後端部。
二次去氧化皮機117係由於粗軋機107與精軋機119之間的距離較長之故，而設於精軋機119的入口，以改善精輥軋後的被輥軋材料200的表面特性，藉由從被輥軋材料200的上下方向噴射高壓水，將形成於經粗軋後的被輥軋材料200表面的氧化膜予以去除。
精軋機119係採用設置有複數台稱做軋輥機座(stand)的串列(tandem)式軋輥組，並以複數個軋輥從上下方向進行輥軋，藉此獲得目標板厚的被輥軋材料200。該精軋機119的軋輥座與軋輥座間，為了抑制氧化膜之形成及為了進行溫度控制，而具備有噴霧器(spray)。
精軋出口側板厚計121係用以量測藉由精軋機119輥軋的被輥軋材料200之板厚。為了將被輥軋材料200的板厚控制在目標範圍內，而藉由該精軋出口側板厚計121所量測的板厚值作為加工值使用在精軋機119的輥軋位置的回饋控制。
屬於X光量測器的一種多用量測器(Multi-Channel Gauge)123係做成為將X光的檢測器排列於被輥軋材料200的寬度方向的形態，而能量測寬度方向之板寬分佈者，係為一種能以一台將板厚、隆起部(crown)、板寬等複數種加工值加以量測的複合型量測器。
精軋出口側溫度計125係用以量測精軋機119之輥軋後的被輥軋材料200的表面溫度。被輥軋材料200的溫度係密切關係到製成品的金屬組織的形成與材質，而有適當地對溫度進行管理的必要。
平坦度計127係用以量測精軋機119之輥軋後被輥軋材料200的平坦度。另外，平坦度計127係具備複數台CCD攝影機，亦可量測被輥軋材料200的板寬。平坦度計127係量測精度較多用量測器123為高，故就精軋機119出口側的板寬值而言，使用藉由平坦度計127所量測的板寬值的情形很多。
出料噴霧冷卻部129係為用以控制被輥軋材料200的溫度，而藉由冷卻水來冷卻被輥軋材料200的裝置。該等裝置，除了一般的送出臺(run out table)以外，在其前後亦具備有強制冷卻裝置。
捲取機入口側溫度計131係用以量測藉由出料噴霧冷卻部129所冷卻的被輥軋材料200的表面溫度。被輥軋材料200的溫度係密切關係到製成品的金屬組織的形成及與材質，而有適當地對溫度進行管理的必要。
捲取機入口側板寬計133係用以量測藉由出料噴霧冷卻部129所冷卻的被輥軋材料200的板寬。於一般的輥軋之中，被加熱到達沃斯田體(austenite)區的被輥軋材料200，會在出料噴霧冷卻部129中變態為肥粒體(ferrite)或波來體(pearlite)等組織，故須量測變態後的板寬。另外，在精軋機119出口側約860℃左右，在捲取機135入口側為約600℃左右，故藉由在更接近室溫的狀態進行量測，能在因線膨脹所導致的與室溫的誤差較少的狀態下量測板寬。
捲取機135係為了移送而將被輥軋材料200捲起。
第2圖係為顯示本發明一實施形態之控制裝置的功能構成圖。此外，於第2圖中，係舉出將多用量測器123作為第一量測部，並將平坦度計127作為第二側定部的情形來進行說明。
如第2圖所示，本發明一實施形態之控制裝置1係具備有：加工資訊記憶部2、學習項記憶部3、控制部4及實績修正加工資訊記憶部5，而藉由上述之多用量測器123所量測的板寬值係供給至其中，並且藉由平坦度計127所量測的板寬值亦供給至其中。
加工資訊記憶部2係將藉由多用量測器123所量測而屬於第一加工值之板寬值、藉由平坦度計127所量測而屬於第二加工值之板寬值、顯示該等板寬值的量測時間點之量測時間點資訊，與用以顯示藉由後述之異常檢測部12檢測出異常的時間點之異常檢測時間點資訊建立關聯，並作為加工資訊加以記憶。
第3圖係為顯示記憶於本發明一實施形態之控制裝置，所具備的加工資訊記憶部2之一加工資訊例圖。
如第3圖所示，按各量測時刻t(符號201)，使藉由多用量測器123所量測而屬於第一加工值之板寬值(符號202)、藉由平坦度計127所量測而屬於第二加工值之板寬值(符號203)、以及顯示是否藉由後述之異常檢測部12檢測出異常之錯誤碼(error code)(異常檢測時間點資訊)(元件符號204)建立關聯，並作為加工資訊予以記錄。於此，錯誤碼(異常檢測時間點資訊)為「1」的情形時，顯示藉由異常檢測部12檢測出有異常的狀況，而為「0」的情形，則顯示藉由異常檢測部12未能檢測出有異常的狀況。
學習項記憶部3係記憶藉由後述之學習項計算部13所計算出的學習項。
第4圖係為顯示本發明一實施形態之控制裝置1所具備的學習項記憶部3中所記憶的學習項的一例圖。
如第4圖所示，於學習項記憶部3於按鋼種A至鋼種C記憶有學習項表300至500。
學習項表300至500係分別記憶有對應於目標板寬X(1)…X(m)、以及目標板厚Y(1)…Y(n)的學習項Z。例如，於鋼種A的學習項表300中，就對應於目標板寬X(m)及目標板厚Y(1)的學習項而言，記憶有學習項ZA
(m)1。
實績修正加工資訊5係於加工資訊未包含有用以顯示藉由異常檢測部12檢測出有異常的狀況之錯誤碼時，將藉由多用量測器123所量測的板寬值作為實績修正加工資訊予以記憶；而在包含有用以顯示藉由異常檢測部12檢測出有異常的狀況之錯誤碼時，則選擇藉由異常檢測部12檢測出異常的時間點以前藉由多用量測器123所量測的板寬值、以及藉由異常檢測部12檢測出異常的時間點以後藉由後述之修正部14所產生的修正板寬值，並做為實績修正加工資訊予以記憶。
控制部4係執行控制裝置1的中樞控制。另外，控制部4係具備：加工資訊記憶控制部11、異常檢測部12、學習項計算部13、修正部14、選擇部15及機器控制部16。
加工資訊記憶控制部11係使第一加工值、第二加工值、以及用以顯示第一加工值及第二加工值的量測時間點的量測時間點資訊、與用以顯示藉由異常檢測部12檢測出異常的時間點的異常檢測時間點資訊建立關連，並做為加工資訊予以記憶於加工資訊記憶部2。
異常檢測部12係用以檢測多用量測器123(第一量測部)的異常。具體而言，異常檢測部12係計算出被輥軋材料200的一件份量的固定時間或固定長度加工值的標準偏差，當該標準偏差較某個值為大或者為零的情形時，則判定為在多用量測器123(第一量測部)發生了異常。
學習項計算部13係依據加工資訊，計算出將第二加工值以接近第一加工值的方式進行修正所需的學習項。
修正部14係依據加工資訊，將第二加工值藉由學習項記憶部3所記憶的學習項Z加以修正，藉以產生修正板寬值(修正加工值)。
選擇部15係依據加工資訊，在未包含有用以顯示藉由異常檢測部12檢測出異常的狀況之錯誤碼的情形時，選擇藉由多用量測器123所量測的板寬值，在包含有用以顯示藉由異常檢測部12檢測出異常的狀況之錯誤碼的情形時，選擇藉由異常檢測部12檢測出異常的時間點以前藉由多用量測器123所量測的第一加工值、以及藉由異常檢測部12檢測出異常的時間點以後藉由後述之修正部14所產生的修正板寬值(修正加工值)。
機器控制部16係依據從外部所供給的目標板寬、目標板厚、鋼種等的設定條件、藉由選擇部15所選擇的加工值及修正加工值，而進行輥軋生產線的控制。具體而言，係控制加熱爐101、初步去氧化皮機103、粗修邊機105、粗軋機107、板端剪切機115、二次去氧化皮機117、精軋機119、出料噴霧冷卻部129及捲取機135。
另外，機器控制部16係為了將接著要輥軋的被輥軋材料200設定為高精度所需的設定計算，例如，若為板寬，則為了將被輥軋材料200的輥軋後的板寬與板寬目標值的偏差量減小，而對每件被輥軋材料200進行板寬實績值與板寬目標值進行比較，藉以實施屬於設定計算學習功能之板寬學習。
於該學習功能中，通常係將在輥軋後利用模製計算所得的計算值與實測值進行比較，以進行模型計算誤差的吸收。關於該設定計算學習功能，係記載於「板輥軋的理論與實際」一書(社團法人日本鋼鐵協會：1984)之P.291。
另外，機器控制部16，在藉由異常檢測部12檢測出有異常的情形時，亦可使用藉由平坦度計127所量測的屬於第二加工值之板寬值，來取代屬於第一加工值的板寬值，以進行回饋控制。
第5圖係為顯示本發明一實施形態之控制裝置1的處理順序之流程圖。此外，於第5圖中，係舉將多用量測器123作為第一量測部，並將平坦度計127作為第二測量測部的情形為例來說明。
如第5圖所示，控制部4的學習項計算部13係用以判斷被輥軋材料200的輥軋是否已經結束(步驟S101)。具體而言，從設置於熱輥軋裝置100的加熱爐101依序供應一件份的被輥軋材料200，且藉由捲取機135予以捲繞時，則機器控制部16判定為被輥軋材料200的輥軋已經結束。
在步驟S101中，判定為被輥軋材料200的輥軋已經結束的情形(YES的情形)時，學習項計算部13會將記憶於加工資訊記憶部2的加工資訊予以讀取(步驟S103)。
接著，學習項計算部13係計算出量測值的差(步驟S105)。具體而言，學習項計算部13係依據在步驟S103所讀取的加工資訊，計算出藉由多用量測器123在任意的時間點所設定的板寬值B1
(第一加工值)、以及藉由平坦度計127所量測的板寬值B2
(第二加工值)，並使用下述(式1)計算出差值δ。
δ=B 1
-B 2
(式1)
接著，學習項計算部13計算出學習項Z(步驟S107)。具體而言，學習項計算部13係將對應於在步驟S101中輥軋已結束的被輥軋材料200的鋼種、目標板厚X、以及標板厚Y的學習項，從學習項記憶部3加以抽出，做為在上一次輥軋時所計算出的學習項Zn-1
。然後，學習項計算部13係使用在步驟S105中所計算出的差δ、與下述的式2，藉由指數平滑法將在上一次輥軋時所計算出的學習項Z加以平滑化，藉以計算出新的學習項Zn
。此外，於式2中，係將Zn-1
作為在上一次輥軋時所計算出的學習項，並將Zn
作為在本次輥軋時所計算出的學習項來標示。
Z n
=(1-β)‧Z n -1
+β‧δ (式2)
於此，β係為學習增益(gain)，其值為0至1.0的範圍。該學習增益β係越接近1.0，學習速度越快，然容易受到異常值的影響，通常大多係設為0.3至0.4左右。
接著，學習項計算部13係將所計算出的學習項Z記憶於學習項記憶部3(步驟S109)。具體而言，學習項計算部13係在記憶於學習項記憶部3的學習項表中，將在步驟S101中輥軋已結束的被輥軋材料200的鋼種、目標板寬X、以及對應於目標板厚Y的學習項Zn-1
，寫在步驟S107中所計算出的學習項Z上。
接著，控制部4的修正部14係產生修正加工值(步驟S111)。具體而言，修正部14係依據記憶於加工資訊記憶部2的加工資訊，使用下述的式3，將藉由平坦度計127量測的板寬值B2
以藉由學習項記憶部3所記憶的學習項Z加以修正，藉以產生屬於修正加工值的修正寬度值B2 COMP
。
B 2 comp
=B 2
+Z
(式3)
接著，控制部4的選擇部15係在步驟S101中已輥軋結束的被輥軋材料200的輥軋中，判定在多用量測器123(第一量測部)是否有異常(步驟S113)。具體而言，於記憶在加工資訊記憶部2，且對應於在步驟S101中已輥軋結束的被輥軋材料200之加工資訊由所包含的錯誤碼(異常檢測時間點資訊)中顯示有「1」的資料存在時，選擇部15即判定為於多用量測器123有異常。
在步驟S113中，判定在多用量測器123沒有異常時(No的情形)，選擇部15係選擇藉由多用量測器123(第一量測部)所量測的板寬值。具體而言，選擇部15，係從記憶於加工資訊記憶部2、且對應於在步驟S101中已輥軋結束的被輥軋材料200的加工資訊中，選擇藉由多用量測器123所量測的板寬值(步驟S115)。
另一方面，在步驟S113中，判定為在多用量測器123有異常時(YES的情形)，選擇部15即選擇在檢測出異常的時間點以前藉由多用量測器123所量測的板寬值、以及在檢測出異常的時間點以後藉由修正部14所產生的修正板寬值(步驟S117)。
例如，於第3圖的例子中，時刻t201，於「00：10：10」的時間點中，錯誤碼204的值從「0」變為「1」時，選擇部15係選擇時刻t201在「00：10：00」的時間點之前的藉由多用量測器123所量測的板寬值202，並且選擇時刻t201於「00：10：10」的時間點以後藉由修正部14所產生的修正板寬值。
接著，選擇部15係將在步驟S115中所選擇的藉由多用量測器123所量測的板寬值、或者在步驟S117中所選擇的被檢測出異常的時間點以前之藉由多用量測器123所量測的板寬值、以及被檢測出異常的時間點以後藉由修正部14所產生的修正板寬值，作為實績修正加工資訊予以記憶於實績修正加工資訊5(步驟S119)。
第6圖係為用以說明於本發明一實施形態之控制裝置1中，記憶於加工資訊記憶部2之加工資訊、以及記憶於實績修正加工資訊記憶部5的實績修正加工資訊者。
顯示於第6圖的601係顯示藉由多用量測器123所量測的板寬值，而602係顯示藉由平坦度計127所量測的板寬值，603係顯示藉由修正部14所產生的修正板寬值。
如第6圖所示，依據是於任意時間點的t1時間點中由多用量測器123及平坦度計127分別所量測的板寬值的差，可計算出修正藉由平坦度計127所量測的板寬值所需的學習項Z。
接著，於t2時間點，藉由多用量測器123所量測的板寬值已成為固定值，故可判定標準偏差為零，且可判定t2時間點以後在多用量測器123有異常。因此，控制部4的選擇部15會選擇藉由異常檢測部12檢測出有異常的t2時間點以前藉由多用量測器123所量測的板寬值601，以及藉由異常檢測部12檢測出有異常的t2時間點以後藉由修正部14所產生的修正板寬值603，並作為實績修正加工資訊而記憶於實績修正加工資訊記憶部5。
藉此，即使在多用量測器123產生異常的情形，也可進行記憶，而不會使量測值突然變化。
如上文所述，依據本發明一實施形態之控制裝置1，係具備有：將被輥軋材料200加以輥軋的輥軋生產線(熱輥軋裝置)之板寬值(加工值)作為第一加工值予以量測之多用量測器123(第一量測部)；在輥軋生產線(熱輥軋裝置)中屬於與第一加工值相同種類的板寬值做為第二加工值予以量測之平坦度計127(第二量測部)；用以檢測多用量測器123(第一量測部)的異常之異常檢測部12；使第一加工值、第二加工值、用以顯示第一加工值及第二加工值的量測時間點之量測時間資訊，與用以顯示藉由異常檢測部12檢測出有異常的時間點的異常檢測時間點資訊建立關聯，並作為加工資訊予以記憶的加工資訊記憶部2；依據加工資訊，計算出將第二加工值以接近第一加工值的方式進行修正所需的學習項的學習項計算部13；用以記憶藉由學習項計算部13所計算出的學習項Z的學習項記憶部3；依據加工資訊，將第二加工值以藉由學習項記憶部3所記憶的學習項Z加以修正，藉以產生修正板寬值(修正加工值)的修正部14；依據加工資訊，來選擇藉由異常檢測部12檢測出異常的時間點以前的第一加工值、以及藉由異常檢測部12檢測出異常的時間點以後的第二加工值的選擇部15；以及依據藉由選擇部15所選擇的加工值及修正加工值，以進行輥軋生產線的控制的機器控制部16。故即使在多用量測器123(第一量測部)產生了異常的情形下，仍可適當地繼續執行熱輥軋裝置100的控制，而不會使量測值突然產生變化。
此外，於本發明一實施形態之控制裝置1中，係藉由指數平滑法計算出新的學習項，然並不限於此。
例如，將目標板厚、目標板寬及合金種類等作為層別鍵(key)的層別學習法、或與同種類的量測值與差δ作為教示資訊的神經網路(neural network)的學習法均可使用。
另外，於本發明一實施形態之控制裝置1中，係將多用量測器123作為第一量測部，並將平坦度計127作為第二量測部，然並不限於此。
例如，亦可將平坦度計127作為第一量測部，並將多用量測器123作為第二量測部，或將平坦度計127作為第一量測部，並將捲取機入口側板寬計133當做第二量測部。
再者，量測的加工值係不限於板寬，亦可將藉由粗軋出口側溫度計111、精軋入口側溫度計113、精軋出口側溫度計125或捲取機入口側溫度計131所量測的溫度作為加工值，並且，亦可將藉由精軋出口側板厚計121所量測的板厚值作為加工值。
亦即，第一量測部與第二量測部係設於熱輥軋裝置100(輥軋生產線)上，只要是用以量測相同種類的加工值之量測器即可。
另外，於本發明一實施形態之控制裝置1中，係計算出在任意的時間點之多用量測器123及平坦度計127所分別量測的板寬值的差，然並不限於此。
例如，計算出藉由多用量測器123所量測的板寬值的平均值與藉由平坦度計127所量測的板寬值的平均值的差的方式亦可。再者，以具備兩個溫度計，相對於被輥軋材料200的位置關係為大約相同的位置的兩個溫度計所分別量測的溫度的差的方式亦可。
第7圖係為示意性顯示具備有兩個溫度計之熱輥軋裝置之圖。
如第7圖所示，具備有第一精軋出口側溫度計140及第二精軋出口側溫度計141。
接著，學習項計算部17係依據藉由第一精軋出口側溫度計140及第二精軋出口側溫度計141，在相對於被輥軋材料200的位置關係為大約相同的位置所量測的各溫度計算出兩者的差。例如，學習項計算部17依據被輥軋材料200的移送速度，根據從被輥軋材料200的前端距離被輥軋材料200上達預定距離S的地點的溫度來計算出差值。
接著，學習項計算部13亦可設為依據所算出的差值，來計算出修正第二精軋出口側溫度計141所量測的溫度所需的學習項Z。
另外，於本發明一實施形態之控制裝置1中，雖係計算出多用量測器123及平坦度計127所分別量測的板寬值的差值，然並不限於此，設成計算出比值的方式亦可。具體而言，學習項計算部13係依據藉由多用量測器123所量測的板寬值B1
與藉由平坦度計127所量測的板寬值B2
，使用下述的(式4)計算出比值ψ。
Φ
=B 1
/B 2
(式4)
接著，在計算出比值ψ的情形下，學習項計算部13係將經計算出的比值ψ使用下述的(式5)，藉由指數平滑法將於上一次的輥軋時所計算出的學習項Z加以平滑化，藉以計算出新的學習項Zn
。此外，於式5中，係將學習項Zn-1
作為上一次的輥軋時所計算出的學習項來標示，並將Zn作為於本次的輥軋時所計算出的學習項來標示。
Z n
=(1-β)‧Z n -1
+β‧Φ
(式5)
再者，控制部4的修正部14係依據記憶於加工資訊記憶部2的加工資訊，使用下述的式6，將藉由平坦度計127所量測的板寬值B2
，用藉由學習項記憶部3所記憶的學習項Z予以修正，藉以產生屬於修正加工值的修正寬度值B2 COMP
。
B 2 comp
=B 2
×Z
(式6)
如上所述，本發明之控制裝置及控制方法係可適用於用以控制輥軋被輥軋材料的熱輥軋裝置之控制裝置及控制方法。
1．．．控制裝置
2．．．加工資訊記憶部
3．．．學習項記憶部
4．．．控制部
5．．．實績修正加工資訊
11．．．加工資訊記憶控制部
12．．．異常檢測部
13．．．學習項計算部
14．．．修正部
15．．．選擇部
16．．．機器控制部
17．．．學習項計算部
100．．．熱輥軋裝置
101．．．加熱爐
103．．．初步去氧化皮機
105．．．粗修邊機
107．．．粗軋機
109．．．粗軋出口側板寬計
111．．．粗軋出口側溫度計
113．．．精軋入口側溫度計
115．．．板端剪切機
117．．．二次去氧化皮機
119．．．精軋機
121．．．精軋出口側板厚計
123．．．多用量測器
125．．．精軋出口側溫度計
127．．．平坦度計
129．．．出料噴霧冷卻部
131．．．捲取機入口側溫度計
133．．．捲取機入口側板寬計
135．．．捲取機
140．．．第一精軋出口側溫度計
141．．．第二精軋出口側溫度計
200．．．被輥軋材料
201．．．量測時刻t
202．．．第一加工值
203．．．第二加工值
204．．．錯誤碼
601、602．．．板寬值
603．．．修正板寬值
第1圖係為顯示藉由本發明一實施形態之控制裝置所控制之熱輥軋裝置的構成圖。
第2圖係為顯示本發明一實施形態之控制裝置的功能構成圖。
第3圖係為顯示記憶於本發明一實施形態之控制裝置所具備的加工資訊記憶部的一加工資訊例圖。
第4圖係為顯示記憶於本發明一實施形態之控制裝置所具備的學習項記憶部的一學習項例之圖。
第5圖係為顯示本發明一實施形態之控制裝置的處理次序之流程圖。
第6圖係為說明於本發明一實施形態之控制裝置中，記憶於加工資訊記憶部之加工資訊、以及記憶於實績修正加工資訊記憶部的實績修正加工資訊之圖。
第7圖係為示意性顯示藉由本發明一實施形態之控制裝置所控制之具備有兩個溫度計之熱輥軋裝置之圖。
1．．．控制裝置
2．．．加工資訊記憶部
3．．．學習項記憶部
4．．．控制部
5．．．實績修正加工資訊
11．．．加工資訊記憶控制部
12．．．異常檢測部
13．．．學習項計算部
14．．．修正部
15．．．選擇部
16．．．機器控制部
100．．．熱輥軋裝置
123．．．多用量測器
127．．．平坦度計
Claims (8)
- 一種控制裝置，係具備有：第一量測部，將用以輥軋被輥軋材料的輥軋生產線之加工值作為第一加工值加以量測；第二量測部，用以將與前述輥軋生產線之第一加工值相同種類的加工值作為第二加工值加以量測；異常檢測部，用以檢測前述第一量測部的異常；加工資訊記憶部，將前述第一加工值、前述第二加工值、用以顯示量測前述第一加工值及前述第二加工值的時間點的量測時間點資訊，以及用以顯示藉由前述異常檢測部檢測出異常的時間點的異常檢測時間點資訊建立關聯，並作為加工資訊予以記憶；學習項計算部，依據前述加工資訊，計算出用以將前述第二加工值以接近前述第一加工值的方式進行修正的學習項；學習項記憶部，用以記憶藉由前述學習項計算部所計算出的學習項；修正部，依據前述加工資訊，將前述第二加工值以藉由前述學習項記憶部所記憶的學習項進行修正，藉以產生修正加工值；選擇部，依據前述加工資訊，來選擇藉由前述異常檢測部檢測出異常的時間點以前的前述第一加工值、以及藉由前述異常檢測部檢測出異常的時間點以後的前述修正加工值；以及機器控制部，依據藉由前述選擇部所選擇的加工值與修正加工值，進行前述輥軋生產線的控制。
- 如申請專利範圍第1項所述之控制裝置，其中，前述學習項計算部係依據記憶於前述加工值記憶部的加工資訊計算出前述第一加工值與前述第二加工值的差，並依據前述所計算出的差與記憶於前述學習項記憶部的上一次輥軋時的前述學習項，藉由指數平滑法計算出新的前述學習項，並將前述所計算出之新的學習項記憶於前述學習項記憶部。
- 如申請專利範圍第1項所述之控制裝置，其中，前述異常檢測部係計算出前述第一加工值的標準偏差，而在該標準偏差超過預定的範圍或者為零的情形時，判定為在前述第一量測部產生有異常。
- 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述之控制裝置，其中，前述學習項計算部係依據藉由前述第一量測部及第二量測部彼此相對於前述被輥軋材料的位置關係在大約相同處所量測的第一加工值及第二加工值的差，計算出用以將前述第二加工值以接近前述第一加工值的方式進行修正的學習項。
- 一種控制方法，係具有下述步驟：第一量測步驟，將被輥軋材料加以輥軋的輥軋生產線之加工值作為第一加工值予以量測；第二量測步驟，將與前述輥軋生產線之前述第一加工值相同種類的加工值作為第二加工值予以量測；異常檢測步驟，用以檢測前述第一量測步驟的異常；加工資訊記憶步驟，將前述第一加工值、前述第二加工值、用以顯示量測前述第一加工值與前述第二加工值之時間點的量測時間點資訊，以及用以顯示藉由前述異常檢測步驟檢測出異常的時間點之異常檢測時間點資訊建立關聯，並作為加工資訊而記憶於加工資訊記憶部；學習項計算步驟，依據前述加工資訊，計算出用以將前述第二加工值以接近前述第一加工值的方式進行修正之學習項；學習項記憶步驟，將藉由前述學習項計算步驟所計算出的學習項記憶於學習項記憶部；修正步驟，依據前述加工資訊，將前述第二加工值以藉由前述學習項記憶步驟所記憶的學習項進行修正，藉以產生修正加工值；選擇步驟，依據前述加工資訊，來選擇藉由前述異常檢測步驟檢測出異常的時間點以前的前述第一加工值、與藉由前述異常檢測步驟檢測出異常的時間點以後的前述修正加工值；以及機器控制步驟，依據藉由前述選擇步驟所選擇的加工值及修正加工值，進行前述輥軋生產線的控制。
- 如申請專利範圍第5項所述之控制方法，其中，前述學習項計算步驟係依據記憶於前述加工值記憶部之加工資訊，計算出前述第一加工值與前述第二加工值的差，並依據前述所計算出的差與記憶於前述學習項記憶部之上一次的輥軋時的前述學習項，藉由指數平滑法計算出新的前述學習項，並將前述所計算出之新的學習項記憶於前述學習項記憶部。
- 如申請專利範圍第5項所述之控制方法，其中，前述異常檢測步驟係計算出前述第一加工值的標準偏差，並在該標準偏差超過預定的範圍或為零的情形時，判定為於前述第一量測部產生有異常。
- 如申請專利範圍第5項至第7項中任一項所述之控制方法，其中，前述學習項計算步驟係依據藉由前述第一量測步驟及前述第二量測步驟，在彼此相對於前述被輥軋材料的位置關係在大約相同處所量測的第一加工值及第二加工值的差，計算出用以將前述第二加工值以接近前述第一加工值的方式進行修正的學習項。
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