JP2013123734A - 熱間仕上温度制御方法、及び熱間仕上温度制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】仕上圧延時の熱間仕上温度制御の精度を向上可能な技術を提供する。
【解決手段】仕上圧延機入側での板の温度である入側実績温度から、予め設定した温度モデルを用いて、仕上圧延機出側での板温度を上記仕上出側目標温度にする目標冷却量を算出し、上記冷却装置での冷却量を上記目標冷却量に制御する。上記入側温度と上記温度モデルを使用して、上記目標冷却量で冷却を実施したときの、仕上圧延機入側から仕上圧延機出側までの板の温度降下量を計算温度降下量として算出する。上記入側実績温度と仕上圧延機出側での板の実績温度とから、仕上圧延機入側から仕上圧延機出側までの実際の板の温度降下量を実績温度降下量として算出する。更に、上記計算温度降下量に対する上記実績温度降下量の比を学習値として求め、その学習値によって上記目標冷却量を補正する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、熱延鋼板などの熱延金属板の製造設備における、仕上圧延機間に設けられた冷却装置を用いて、仕上圧延機出側での板温度が仕上出側目標温度となるように温度制御する熱間仕上温度制御の技術に関する。

熱間仕上圧延設備では、熱間仕上圧延中に冷却装置（冷却水スプレー等）で板の冷却を実施して、仕上圧延機出側の板温度を仕上出側目標温度に温度制御している。
この熱間仕上出側温度制御では、スラブを加熱炉で昇温し粗圧延機で圧延して粗バーとした後の当該粗バー１ｍ毎の各切板を制御対象とし、仕上圧延機入側時に入側実績温度と入側換算の仕上出側目標温度とから目標冷却量を求め、その目標冷却量となるように冷却装置の吐出・停止を制御することで、仕上圧延機出側の板温度が仕上出側目標温度となるように調整している（特許文献１，２）。この温度制御において、仕上出側目標温度を、予め設定した温度モデルを用いて入側目標温度に換算している。すなわち、温度モデルを用いて上記目標冷却量を求めている。

特開２００７−２１０００９号公報 特開平１０−９４８１４号公報

上記熱間仕上圧延時の温度制御では、温度モデルを用いて目標冷却量を求めているため、温度モデルの精度が温度制御の制御結果に直接影響を与える。このため、温度モデルに対する外乱項である、材料温度、板厚により決定される空冷、水冷、ロール接触、ロール摩擦、塑性発熱の影響が正確に温度モデルに反映されているかが重要となる。
しかし、材料温度・板厚区分毎に予め決定されている空冷、水冷、ロール接触、ロール摩擦、塑性発熱の条件を、粗バー１ｍ（切板）毎の各制御対象に応じて、温度モデルに反映しているので、板厚が同区分の異なる材料温度に対して温度外れが生じるなど、制御精度が低くなる場合があった。
本発明は、上記のような点に着目してなされたもので、仕上圧延時の熱間仕上温度制御の精度を向上可能な技術の提供を目的としている。

上記課題を解決するために、本発明は、仕上圧延機出側での板温度の実績値のばらつきが予め設定した範囲内となるように、仕上圧延機入側時に冷却装置の吐出タイミング、使用数（目標冷却量）を決定する際に使用される温度制御の温度モデル内の外乱項を学習し、その学習結果を、次材更には自材における目標冷却量に反映することを特徴とする。

すなわち、本発明のうち請求項１に記載した発明は、予め設定した仕上圧延速度で熱延金属板を仕上圧延中に、冷却装置によって上記板を冷却することで、仕上圧延機出側での板温度を予め設定した仕上出側目標温度に制御する熱間仕上温度制御方法であって、仕上圧延機入側での板の温度である入側実績温度に基づき、予め設定した温度モデルを用いて、仕上圧延機出側での板温度を上記仕上出側目標温度にする目標冷却量を算出し、その目標冷却量に上記冷却装置での冷却量を制御する熱間仕上温度制御方法において、
上記入側実績温度と上記温度モデルとを使用して、上記目標冷却量で冷却を実施したときの、仕上圧延機入側から仕上圧延機出側までの板の温度降下量を計算温度降下量として算出し、
上記入側実績温度と仕上圧延機出側での板の実績温度とから、仕上圧延機入側から仕上圧延機出側までの実際の板の温度降下量を実績温度降下量として算出し、
上記計算温度降下量に対する上記実績温度降下量の比を学習値として求め、
その学習値によって、当該学習値を求めた板とは別の板に対する上記目標冷却量を補正することを特徴とする。

次に、請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した構成に対し、その学習値によって上記温度モデルの出力値を補正することで、上記目標冷却量を補正することを特徴とする。
次に、請求項３に記載した発明は、請求項１又は請求項２に記載した構成に対し、上記仕上出側目標温度を上記温度モデルを用いて仕上圧延機入側の入側目標温度に換算し、その換算した入側目標温度と上記入側実績温度との差分から上記冷却装置の目標冷却量を求める熱間仕上温度制御方法において、
上記学習値による補正は、上記学習値によって上記換算した入側目標温度を補正することで実施することを特徴とする。

次に、請求項４に記載した発明は、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載した構成に対し、仕上圧延する熱延金属板を、予め設定した基準で複数の板区分に分類しておき、その板区分毎に上記学習値を記憶しておき、仕上圧延する板に対応する板区分の学習値を使用して、上記学習値による補正を行うことを特徴とする。
次に、請求項５に記載した発明は、請求項４に記載した構成に対し、上記求めた学習値を、その学習値を求めた板のまだ仕上圧延していない部分の温度制御に反映することを特徴とする。

次に、請求項６に記載した発明は、予め設定した仕上圧延速度で熱延金属板を仕上圧延中に、冷却装置によって上記板を冷却して、仕上圧延機出側での板温度を予め設定した仕上出側目標温度に制御する熱間仕上温度制御装置であって、仕上圧延機入側での板の温度である入側実績温度に基づき、予め設定した温度モデルを用いて、仕上圧延機出側での板温度を上記仕上出側目標温度にする目標冷却量を算出する目標冷却量算出部と、その目標冷却量算出部が算出した目標冷却量を制御量として上記冷却装置での冷却量を制御する冷却量調整部と、を備えた熱間仕上温度制御装置において、
上記入側実績温度と上記温度モデルとを使用して、上記冷却装置による上記目標冷却量で冷却を実施したときの、仕上圧延機入側から仕上圧延機出側までの板の温度降下量を計算温度降下量として算出する計算温度降下量算出部と、
上記入側実績温度と仕上圧延機出側での板の実績温度とから、実際の仕上圧延機入側から仕上圧延機出側までの板の温度降下量を実績温度降下量として算出する実績温度降下量算出部と、
上記計算温度降下量算出部が算出した計算温度降下量に対する上記実績温度降下量算出部が算出した実績温度降下量の比を学習値として求める学習値算出部と、
上記学習値算出部が求めた学習値で、上記温度モデルを用いて算出した目標冷却量を補正する冷却量補正部と、を備えることを特徴とする。

次に、請求項７に記載した発明は、請求項６に記載した構成に対し、上記目標冷却量算出部は、上記仕上出側目標温度を上記温度モデルを用いて仕上圧延機入側の入側目標温度に換算し、その換算した入側目標温度と上記入側実績温度との差分から上記冷却装置の目標冷却量を求め、
上記冷却量補正部は、上記学習値によって上記換算した入側目標温度を補正することで上記目標冷却量を補正することを特徴とする。

次に、請求項８に記載した発明は、請求項６又は請求項７に記載した構成に対し、仕上圧延する熱延金属板を、予め設定した基準で複数の板区分に分類しておき、その板区分毎に上記学習値を記憶するテーブル生成部を備え、
上記冷却量補正部は、テーブル生成部を参照して、仕上圧延する板に対応する板区分の学習値を使用して上記学習値による補正を行うことを特徴とする。
次に、請求項９に記載した発明は、請求項８に記載した構成に対し、上記求めた学習値を、その学習値を求めた板のまだ仕上圧延していない部分の温度制御に反映することを特徴とする。

本発明によれば、計算値と実績値とから求めた学習値によって、温度モデルの出力値にから求まる目標冷却量を補正するので、当該目標冷却量の精度が向上する結果、仕上圧延機出側での板温度の実績値のばらつきを小さくすることが可能となる。

本発明に基づく実施形態に係る熱間仕上設備の概略構成図である。 本発明に基づく実施形態に係る仕上圧延速度パターンの例を示す図である。 冷却制御コントローラの構成を説明する図である。 目標冷却量演算部の処理を説明する図である。 一つの板区分の学習値のテーブル内容の例を示す図である。 冷却量補正部の処理を説明する図である。 実施例における熱間仕上圧延機の入側目標温度と実績温度との関係を示す図であって、（ａ）は学習前、（ｂ）は学習後の状態を示している。 実施例における冷却装置における吐出／停止パターンを示す図であって、（ａ）は学習前、（ｂ）は学習後の状態を示している。 実施例における熱間仕上圧延機出側の目標温度と実績温度との関係を示す図であって、（ａ）は学習前、（ｂ）は学習後の状態を示している。

次に、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
「構成」
（設備構成）
本実施形態の仕上圧延機１は、図１に示すように、７つのスタンドＦ１〜Ｆ７から構成されていると共に、各スタンドＦ１〜Ｆ７間にそれぞれ冷却装置２が配置されている。冷却装置２は、例えば冷却水スプレー装置から構成されて、熱延金属板６の表面に向けて冷却水を吹き付け可能となっている。なお、冷却水を吹き付けない箇所では空冷が行われることとなる。本実施形態では上記冷却装置２の配置例として、図１に示すように、上記７つのスタンドＦ１〜Ｆ７のうち、Ｆ５、Ｆ６、Ｆ７スタンド前に１つ（図１の２ｅ、２ｆ、２ｇ）、Ｆ１、Ｆ４スタンド前に２つ（図１の２ａ、２ｄ）、Ｆ２、Ｆ３スタンド前に３つ（図１の２ｂ、２ｃ）、合計１３つの冷却装置を設置する場合を例示している。なお図１では、板６の上方に存在する冷却装置だけを図示しているが、実際には板６の下側にも同様に冷却装置が配置されて、板６の上下両方から当該板６の冷却を実施可能な構成となっている。

また、上記仕上圧延機１の入側に入側温度計３が設置されていると共に、上記仕上圧延機１の出側に出側温度計４が設置されていて、この温度計３，４を用いて入側と出側の各実績温度を測定している。
なお、仕上圧延機１の上流側には、加熱後のスラブを圧延する粗圧延機が配置されていると共に、その粗圧延機の出側と仕上圧延機１の入側との間には、板６の温度降下などを補償するための、バーヒータＢＨ及びエッジヒータＥＨが配置されていて、粗圧延から仕上圧延開始までの間の板の温度補償を行っている。図１中、符号Ｒ５は、粗圧延機の最終スタンドを例示している。また、粗圧延機の出側には、第２の温度計が配置されて、粗圧延されて仕上圧延機１に搬送される板６の温度を測定可能となっている。
また、仕上圧延機１の下流側には、板６の方向を変更するピンチロール（不図示）と巻取り機（不図示）が配置されており、仕上圧延された板６を順次巻取り機で巻き取る構成となっている。

（圧延制御）
仕上圧延制御コントローラ１１が、仕上圧延機入側の板厚、圧延機出側での目標板厚、仕上圧延速度に応じた各目標圧下量に各スタンドＦ１〜Ｆ７での圧下量を制御する。
仕上圧延の際に、板６を搬送するための基準とする仕上圧延速度パターンは、一本の板６毎に、圧延設備の諸元に基づき高能率で圧延可能な速度パターンに予め設定されている。

本実施形態での仕上圧延速度パターンは、図２のように設定されている。すなわち、仕上圧延後の板６の先端部が巻取り機に巻き付き、安定した張力が巻取り機と仕上圧延機１との間で発生するまでは、第１の加速度で仕上圧延速度を徐々に高くし、巻取り機に巻取り始めたら、上記第１の加速度よりも大きな第２の加速度で仕上圧延速度を高くしていき、圧延機の諸元から決まる設備上限の最大仕上圧延速度（仕上最大速度とも呼ぶ）まで加速する。その後、板６の尾端側の圧延に移行するまではその最大仕上圧延速度で圧延するが、板６の尾端側になると、第１の減速度で徐々に仕上圧延速度を落としていく。なお、この図２に示す仕上圧延速度パターンは、一例である。ただし、このような考えの元に、各設備毎に、上記仕上圧延速度パターンが種々予め設定される。仕上圧延速度は、第７スタンドＦ７での速度で示している。
なお、仕上圧延制御においても、板６を長手方向に沿って所定単位毎に仮想的に分けた切板単位に圧下制御を実施する。

（熱間仕上出側温度制御の制御部）
次に、仕上圧延中の温度制御（冷却制御）について説明する。この温度制御は、仕上圧延機出側での温度が仕上出側目標温度となるように、仕上圧延中に上記冷却装置２２を使用して冷却を行う温度制御である。この温度制御は、板６を長手方向に沿って所定単位毎に仮想的に分けた切板単位に実施する。この熱間仕上出側温度制御は、冷却制御コントローラ１０で実施される。
この冷却制御コントローラ１０は、図１に示すように、機能的には、冷却量設定調整部１０Ａと目標冷却量算出部１０Ｂとを備える。

冷却量設定調整部１０Ａは、図３に示すように、温度トラッキング部１０Ａａとスプレー冷却制御部１０Ａｂとを備える。
温度トラッキング部１０Ａａは、切板毎に仕上圧延機１内の切板位置をトラッキングする。例えば仕上圧延速度によって各切板位置を推定する。温度トラッキング部１０Ａａは、トラッキング情報をスプレー冷却制御部１０Ａｂに出力する。
スプレー冷却制御部１０Ａｂは、目標冷却量算出部１０Ｂが出力した切板毎の目標冷却量に基づき、各切板毎に、目標冷却量とするための冷却装置２の冷却水の吐出パターンを決定する。そして、温度トラッキング部１０Ａａからの各切板のトラッキング情報を参照しつつ、各冷却装置２の吐出を制御して、各切板への冷却量が上記目標冷却量となるように調整する。

上記目標冷却量算出部１０Ｂは、対象とする板６に対する各切板毎の目標冷却量の演算を行う制御部である。この目標冷却量算出部１０Ｂは、図２に示すように、入側目標温度算出部１０Ｂａ、目標冷却量演算部１０Ｂｂ、計算温度降下量算出部１０Ｂｃ、実績温度降下量算出部１０Ｂｄ、学習値算出部１０Ｂｅ、テーブル生成部１０Ｂｆ、及び冷却量補正部１０Ｂｇと、を備える。
上記入側目標温度算出部１０Ｂａは、切板単位に、図４に示すフローチャートに基づき目標冷却量の演算を行う。すなわち、入側目標温度算出部１０Ｂａは、ステップＳ１０にて、対象とする板６に対して予め設定されている仕上圧延速度パターンに基づき、対象とする切板の仕上圧延速度を取得する。

次に、ステップＳ２０にて、対象とする切板について、上記入力した仕上圧延速度と予め設定されている温度モデルとを用いて、冷却装置２による冷却が無いとした場合における、仕上圧延機入側から仕上圧延機出側までの温度降下量の計算を行う。
次に、ステップＳ３０では、冷却量補正部１０Ｂｇから補正用の学習値Ｐ_ｎ ^＊を取得して、ステップＳ２０で求めた温度降下量を補正、具体的には、温度降下量に補正用の学習値Ｐ_ｎ ^＊を乗算する。

そして、ステップＳ４０にて、仕上出側目標温度に上記計算した温度降下量を加算して入側目標温度を求める。すなわち、仕上出側目標温度を入側目標温度に換算する。
下記（１）式は、ステップＳ３０及びステップＳ４０の処理を表す式である。
入側目標温度 ＝仕上出側目標温度 ＋計算した温度降下量×学習値Ｐ_ｎ ^＊
・・・（１）
上記学習値の初期値は１であるが、後述の冷却量補正部１０Ｂｇが学習値を演算した場合には、その学習値Ｐ_ｎ ^＊を適用する。

ここで、仕上圧延時の温度降下量を計算するための温度モデルは、材料温度や板厚によって決定される空冷、水冷、ロール接触、ロール摩擦、塑性発熱の影響を考慮した、仕上圧延中での温度影響についての熱伝達の温度モデルであって、公知の温度モデルを採用すればよい。なお、本明細書では、温度降下量と温度影響量とは同義として使用している。温度降下量が負値の場合は温度上昇量を示すことになる。一般には、仕上圧延機の入側から出側に向けて温度降下が発生する。

本実施形態の温度降下量（温度影響量）を算出するために温度制御に用いられる温度モデルは、各スタンド間（Ｆ１スタンド〜Ｆ２スタンド、Ｆ２スタンド〜Ｆ３スタンド、Ｆ３スタンド〜Ｆ４スタンド、Ｆ４スタンド〜Ｆ５スタンド、Ｆ５スタンド〜Ｆ６スタンド、Ｆ６スタンド〜Ｆ７スタンド）毎に、次の（２）式のような、計算温度影響量の式で表される。
計算温度影響量 ＝空冷温度 ＋水冷温度
＋ロール接触温度 ＋ロール摩擦温度＋塑性発熱温度
・・・（２）
ここで、
空冷温度 ＝定数×熱拡散率÷熱伝導率÷板厚×時間×熱伝達係数
水冷温度 ＝定数×熱拡散率÷熱伝導率÷板厚×時間×水冷温度係数
ロール接触温度＝定数×熱拡散率÷熱伝導率÷板厚×時間×ロール接触温度係数
ロール摩擦温度＝定数×熱拡散率÷熱伝導率÷板厚×時間×ロール摩擦温度係数
塑性発熱温度 ＝定数×密度×比熱×荷重×歪量
である。
上記式中の上記熱拡散率、熱伝導率、密度、比熱は、予め実験や計算から求められた定数であって、材料温度及び板厚の区分毎に個別の値が設定されている。

また、上記式中の時間は、対象とする切板の圧延速度に基づき設定する。
また、上記入側目標温度算出部１０Ｂａで入側目標温度に換算する際には、上記水冷温度をゼロに設定して計算温度影響量を演算し、その演算した計算温度影響量を上記計算した温度降下量とする。
また、目標冷却量演算部１０Ｂｂは、入側目標温度算出部１０Ｂａで求めた入側目標温度と、入側温度計３が測定した仕上圧延機入側での板温度（実績値）とに基づき、対応する切板の目標冷却温度を算出し、算出した目標冷却量を上記冷却量設定調整部１０Ａに出力する。

また、計算温度降下量算出部１０Ｂｃは、入側温度計３が測定した仕上圧延機入側での板温度（実績値）を入力して、仕上圧延機入側から仕上圧延機出側までの温度降下量を、温度モデルを使用して計算する。この場合には、上記冷却装置２での冷却も加味して計算する。
上記温度降下量は、次のようにして求める。すなわち、対象とする切板の圧延速度と、入側温度計３が測定した仕上圧延機入側での板温度（実績値）を元に、上記温度モデルの式を演算して計算温度影響量を求め、その計算温度影響量を計算温度降下量とする。ここで、粗圧延機出側の温度計で実測した板温度に基づき仕上圧延機入側の板の実績温度を推定して使用しても良い。

また、実績温度降下量算出部１０Ｂｄは、同じ切板部分に対し、入側温度計３及び出側温度計で測定した入側実績温度（実測値）と出側温度（実測値）とを入力する。そして、その温度の差分から、仕上圧延機入側から仕上圧延機出側までの温度降下量の実際値を、実績温度降下量として算出する。
実績温度降下量＝入側実績温度（実測値） −出側温度（実測値）
・・・（３）
また、学習値算出部１０Ｂｅは、同一切板部分に対し、上記計算温度降下量算出部１０Ｂｃが算出した計算温度降下量と、実績温度降下量算出部１０Ｂｄが算出した実績温度降下量とを入力し、下記式によって学習値を算出する。
学習値 ＝ 実績温度降下量／計算温度降下量 ・・・（４）

テーブル生成部１０Ｂｆは、予め設定した基準で板区分を設け、その板区分毎のテーブルを用意しておく。そして、上記学習値を算出した板が該当する板区分のテーブルに当該学習値を格納して記憶する。なお、本実施形態では、各板区分のテーブル毎に、一番新しい学習値と二番目に新しい学習値とを格納しておく。すなわち、新たに学習値を求めると、テーブルの格納されている一番新しい学習値を二番目の学習値にすると共に、当該新たな学習値を一番新しい学習値とする。
上記板区分のテーブルは、例えば材料区分１１０区分×板厚区分２３区分のテーブルとする。

ここで、一本の板の全切板に対して学習値を演算して記憶しても良いが、本実施形態では、一本の板の内の、予め設定した代表点だけを学習値として格納する。例えば代表点は、仕上圧延速度の速度変更点（図２における１〜５の位置）とする。そして、代表点以外の切板の学習値は、その代表点から、例えば線形補間を行って求める。このようにすると、各板の長さが異なっていても対応可能となる。一つの板区分のテーブルに格納された学習値の例を図５に示す。

本実施形態では、仕上圧延速度パターンの変化態様に基づき、次の５点を代表点として求めて、テーブルに格納する。
上記代表点の切板は、例えば先端から１ｍの切板（図２の１の位置）、第１の加速度から第２の加速度に変化するときの切板（図２の２の位置）、最大仕上圧延速度に切り替わるときの切板（図２の３の位置）、最大仕上圧延速度から減速に変更するときの切板（図２の４の位置）、尾端から２ｍ手前の切板（図２の５の位置）である。この５つの代表点が分かれば、その間は、直線状に速度が変化する為、線形補間によって学習値を推定することが可能となる。

冷却量補正部１０Ｂｇは、対象とする板についての補正用の学習値Ｐ_ｎ ^＊を算出し、算出した補正用の学習値Ｐ_ｎ ^＊を目標冷却量演算部１０Ｂｂに出力する。その冷却量補正部１０Ｂｇの処理を図６に示すフローチャートを参照して説明する。
冷却量補正部１０Ｂｇは、ステップＳ１００にて、次に仕上圧延を行う熱延金属板と同じ板区分のテーブル中に学習値があるかサーチする。

そして、ステップＳ１１０にて、対応する学習値があると判定した場合には、ステップＳ１１０に移行する。一方、対応する学習値が無いと判定した場合には、ステップＳ１４０にて、その板に対する、補正する学習値Ｐ_ｎ ^＊を「１」として、目標冷却量演算部１０Ｂｂに出力する。
ステップＳ１２０では、テーブルから対応する学習値（代表点の５点分の学習値）を取得する。そして、取得した代表点の学習値を用いて、代用点での補正用の学習値Ｐ_ｎ ^＊を算出する。
すなわち代表点の５点の学習値に対し、それぞれ下記（５）式による平滑化処理を施して、上記代表点での学習値Ｐ_ｎ ^＊を求める。ｐ_ｉは最新の学習値であり、ｐ_ｉ−１は、２番目に新しい学習値である。図５にその例を示した。
Ｐ_ｎ ^＊＝ｐ_ｉ×α ＋ｐ_ｉ−１×（１−α） ・・・（５）
ただし、ｎ＝１〜５

次に、ステップＳ１３０にて、代表点の間に位置する切板部分については、その前後に位置する２つの代表点の学習値Ｐ_ｎ ^＊を使用して求める。具体的には、その２つの学習値Ｐ_ｎ ^＊間の位置に応じて線形補間することで、その切板部分の学習値Ｐ^＊を演算する。
なお、上記テーブルに記憶する学習値は、５点に限定されず。６点以上であっても良いし、４点若しくは３点であっても良い。
ここで、上記重みゲインαは、０．５よりも小さくして、昔の値（２番目に新しい値）の重みを大きく設定する。例えばα＝０．３とする。なお、テーブルに記憶する学習値は、３つ以上であって良いし、１つであっても良いが、２以上使用して補正用の学習値を求めることが好ましい。
そして、冷却量補正部１０Ｂｇは、対応する切板に対応する補正用の学習値Ｐ_ｎ ^＊を、入側目標温度算出部１０Ｂａに出力する。対応する板の全部の切板の補正用の学習値Ｐ_ｎ ^＊を求めてテーブルの形で出力しても良い。

（動作その他）
本実施形態では、材料温度・板厚区分により決定される空冷、水冷、ロール接触、ロール摩擦、塑性発熱の影響を一つの影響係数項としての学習値として求め、その学習値で、次材以上の板の目標冷却量を補正する。
本実施形態では、仕上出側目標温度を目標入側温度の換算する際の温度モデルの出力値である温度降下量に対し上記学習値Ｐ_ｎ ^＊を乗算することで、目標冷却量を補正している。
これによって計算した温度降下量を実際の温度降下量に近づけることができ、温度モデルの精度が向上する結果、仕上圧延機出側での板温度をより精度良く仕上出側目標温度に調整することが可能となる。

（変形例）
上記冷却量補正部１０Ｂｇでは、過去に他の板で学習した上記学習値Ｐ_ｎ ^＊を、圧延前の板に反映する場合で説明している。この他の板で学習した上記学習値Ｐ_ｎ ^＊と共に、自材のうち仕上圧延が終了した切板部分に対して学習した学習値をバー内学習値として、自材のうち仕上圧延前の切板部分の補正に使用しても良い。
上記バー内学習値は、本実施形態では、一番新しく演算したバー内学習値と、２番目に新しいバー内学習値とを使用して、例えば次式から補正用のバー内学習値を演算する。
バー間学習値 ＝ （一番新しく演算したバー内学習値）×β
＋（２番目に新しいバー内学習値）×（β−１）
・・・（６）
そして、上記（１）式の代わりに下記式を採用する。
入側目標温度 ＝仕上出側目標温度
＋計算した温度降下量×学習値Ｐ^＊×（補正用のバー内学習値）

これによって、自材の学習値も反映、つまり短期的学習であるバー内学習での微調整を実施することで、より温度モデルの出力値の精度が向上する。
すなわち、本発明にあっては、長期的学習である学習値Ｐ_ｎ ^＊と短期的学習であるバー内学習とを用いて温度モデルの出力値を補正することで、当該温度モデルの精度を向上させたので、温度はずれを抑制した温度制御が可能となる。

ここで、上記学習値Ｐ^＊の方の影響を大きくするために、下記式のような重み付けをして、最終的な学習値を決定しても良い。
最終的な学習値 ＝学習値Ｐ^＊×γ ＋（補正用のバー内学習値）×（１−γ）
但し、γは０．５より大きく１未満とする。
ここで、バー内学習値を求める切板の位置は、上記次材に反映のためにテーブルに格納する学習値Ｐ^＊を求める切板位置と合わせる必要はない。学習値Ｐ^＊を求める場合に比べて、バー内学習値を求める切板の間隔が短いことが好ましい。

また例えば、バー内学習値を求めた切板の仕上圧延速度とそのバー内学習値を反映させる切板の仕上圧延速度との比によって上記補正用のバー内学習値を補正しても良い。
また、熱延金属板としては熱延鋼板が例示出来るが、本発明が適用できる熱延金属板は、熱延鋼板に限定されない。
また上記実施形態では、入側目標温度に換算する際の温度モデルの出力値に対して学習値を反映させることで、目標冷却量を補正している。換算した入側目標温度や目標冷却量自体に上記学習値を乗算することで、目標冷却量を補正するようにしても良い。

図７〜図９は、低炭材からなる熱延鋼板について、仕上圧延後の圧延の目標値が板厚２．３５ｍｍ、板巾１３００ｍｍとし、仕上出側目標温度を８７０℃として、仕上圧延及び温度制御を実施した場合における、学習前と学習後の温度制御の一実施例を示す図であり、各図はそれぞれ、仕上入側温度、冷却装置２の吐出／停止のパターン、仕上出側温度を、学習前と学習後との場合で説明した図である。
図７（ａ）、図８（ａ）、図９（ａ）は、本実施形態の学習を適用しない場合の例である。一方、図７（ｂ）、図８（ｂ）、図９（ｂ）は、本実施形態の学習を適用した場合の例である。学習としては、過去の材による学習値と、自材の学習値の両方を適用した場合を例示している。

図７（ａ）、図８（ａ）、図９（ａ）から分かるように、学習しない場合には、正確な温度影響項（空冷、水冷、ロール接触、ロール摩擦、塑性発熱）が反映されていないため、冷却装置２吐出不足となり仕上出側温度が大きく外れている。一方、図７（ｂ）、図８（ｂ）、図９（ｂ）から分かるように、学習することで、材料温度、板厚区分ごとで温度影響項（空冷、水冷、ロール接触、ロール摩擦、塑性発熱）が反映されているため、良好な仕上出側温度を実現できている。
実際に、学習することで、仕上出側目標温度±Ｔｅｍｐ以内に入る適中率が向上したことも確認出来た。本実施例では、Ｔｅｍｐを２５℃に設定した。

１ 仕上圧延機
２ 冷却装置
３ 入側温度計
４ 出側温度計
１０ 冷却制御コントローラ
１０Ａ 冷却量設定調整部
１０Ａａ 温度トラッキング部
１０Ａｂ スプレー冷却制御部
１０Ｂ 目標冷却量算出部
１０Ｂａ 入側目標温度算出部
１０Ｂｂ 目標冷却量演算部
１０Ｂｃ 計算温度降下量算出部
１０Ｂｄ 実績温度降下量算出部
１０Ｂｅ 学習値算出部
１０Ｂｆ テーブル生成部
１０Ｂｇ 冷却量補正部
１１ 仕上圧延制御コントローラ
Ｐ_ｎ 学習値（次材への反映する学習値）

Claims (9)

1. 予め設定した仕上圧延速度で熱延金属板を仕上圧延中に、冷却装置によって上記板を冷却することで、仕上圧延機出側での板温度を予め設定した仕上出側目標温度に制御する熱間仕上温度制御方法であって、仕上圧延機入側での板の温度である入側実績温度に基づき、予め設定した温度モデルを用いて、仕上圧延機出側での板温度を上記仕上出側目標温度にする目標冷却量を算出し、その目標冷却量に上記冷却装置での冷却量を制御する熱間仕上温度制御方法において、
   上記入側実績温度と上記温度モデルとを使用して、上記目標冷却量で冷却を実施したときの、仕上圧延機入側から仕上圧延機出側までの板の温度降下量を計算温度降下量として算出し、
   上記入側実績温度と仕上圧延機出側での板の実績温度とから、仕上圧延機入側から仕上圧延機出側までの実際の板の温度降下量を実績温度降下量として算出し、
   上記計算温度降下量に対する上記実績温度降下量の比を学習値として求め、
   その学習値によって、当該学習値を求めた板とは別の板に対する上記目標冷却量を補正することを特徴とする熱間仕上温度制御方法。
2. その学習値によって上記温度モデルの出力値を補正することで、上記目標冷却量を補正することを特徴とする請求項１に記載した熱間仕上温度制御方法。
3. 上記仕上出側目標温度を上記温度モデルを用いて仕上圧延機入側の入側目標温度に換算し、その換算した入側目標温度と上記入側実績温度との差分から上記冷却装置の目標冷却量を求める熱間仕上温度制御方法において、
   上記学習値による補正は、上記学習値によって上記換算した入側目標温度を補正することで実施することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載した熱間仕上温度制御方法。
4. 仕上圧延する熱延金属板を、予め設定した基準で複数の板区分に分類しておき、その板区分毎に上記学習値を記憶しておき、仕上圧延する板に対応する板区分の学習値を使用して、上記学習値による補正を行うことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載した熱間仕上温度制御方法。
5. 上記求めた学習値を、その学習値を求めた板のまだ仕上圧延していない部分の温度制御に反映することを特徴とする請求項４に記載した熱間仕上温度制御方法。
6. 予め設定した仕上圧延速度で熱延金属板を仕上圧延中に、冷却装置によって上記板を冷却して、仕上圧延機出側での板温度を予め設定した仕上出側目標温度に制御する熱間仕上温度制御装置であって、仕上圧延機入側での板の温度である入側実績温度に基づき、予め設定した温度モデルを用いて、仕上圧延機出側での板温度を上記仕上出側目標温度にする目標冷却量を算出する目標冷却量算出部と、その目標冷却量算出部が算出した目標冷却量を制御量として上記冷却装置での冷却量を制御する冷却量調整部と、を備えた熱間仕上温度制御装置において、
   上記入側実績温度と上記温度モデルとを使用して、上記冷却装置による上記目標冷却量で冷却を実施したときの、仕上圧延機入側から仕上圧延機出側までの板の温度降下量を計算温度降下量として算出する計算温度降下量算出部と、
   上記入側実績温度と仕上圧延機出側での板の実績温度とから、実際の仕上圧延機入側から仕上圧延機出側までの板の温度降下量を実績温度降下量として算出する実績温度降下量算出部と、
   上記計算温度降下量算出部が算出した計算温度降下量に対する上記実績温度降下量算出部が算出した実績温度降下量の比を学習値として求める学習値算出部と、
   上記学習値算出部が求めた学習値で、上記温度モデルを用いて算出した目標冷却量を補正する冷却量補正部と、を備えることを特徴とする熱間仕上温度制御装置。
7. 上記目標冷却量算出部は、上記仕上出側目標温度を上記温度モデルを用いて仕上圧延機入側の入側目標温度に換算し、その換算した入側目標温度と上記入側実績温度との差分から上記冷却装置の目標冷却量を求め、
   上記冷却量補正部は、上記学習値によって上記換算した入側目標温度を補正することで上記目標冷却量を補正することを特徴とする請求項６に記載した熱間仕上温度制御装置。
8. 仕上圧延する熱延金属板を、予め設定した基準で複数の板区分に分類しておき、その板区分毎に上記学習値を記憶するテーブル生成部を備え、
   上記冷却量補正部は、テーブル生成部を参照して、仕上圧延する板に対応する板区分の学習値を使用して上記学習値による補正を行うことを特徴とする請求項６又は請求項７に記載した熱間仕上温度制御装置。
9. 上記求めた学習値を、その学習値を求めた板のまだ仕上圧延していない部分の温度制御に反映することを特徴とする請求項８に記載した熱間仕上温度制御装置。
   
   
   
   

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