JPH04361815A - 圧延工程における圧下制御装置の異常診断装置 - Google Patents
圧延工程における圧下制御装置の異常診断装置Info
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- JPH04361815A JPH04361815A JP3134649A JP13464991A JPH04361815A JP H04361815 A JPH04361815 A JP H04361815A JP 3134649 A JP3134649 A JP 3134649A JP 13464991 A JP13464991 A JP 13464991A JP H04361815 A JPH04361815 A JP H04361815A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、圧延工程等で用いられ
る圧下制御装置の各部位ごとの一連の制御信号により伝
達関数の同定を行い、その伝達関数から該圧下制御装置
の異常を診断するシステムに関するものである。
る圧下制御装置の各部位ごとの一連の制御信号により伝
達関数の同定を行い、その伝達関数から該圧下制御装置
の異常を診断するシステムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】圧延機の圧下制御装置の異常を早期に正
確に検出して、その異常部位を交換する事で圧延機を安
定的に稼働させる事が圧延製品の板厚精度向上に必要な
ことである。このため、従来は、圧下制御装置の各部位
の制御信号をペンレコ−ダやオシロスコ−プに出力し、
オペレ−タがそれを見ながら経験に基づいて圧下制御装
置の異常診断を行っていた。しかし、この様な手法では
、診断するオペレ−タにより個人差があり、圧延製品の
板厚精度を高位に安定して維持することが出来ない。
確に検出して、その異常部位を交換する事で圧延機を安
定的に稼働させる事が圧延製品の板厚精度向上に必要な
ことである。このため、従来は、圧下制御装置の各部位
の制御信号をペンレコ−ダやオシロスコ−プに出力し、
オペレ−タがそれを見ながら経験に基づいて圧下制御装
置の異常診断を行っていた。しかし、この様な手法では
、診断するオペレ−タにより個人差があり、圧延製品の
板厚精度を高位に安定して維持することが出来ない。
【０００３】この対策として、自動的に圧下制御装置の
異常を検出する方法として、例えば、特開昭６１−２７
１１０号公報に提示のように、圧下装置の各部位の入力
信号と出力信号から伝達関数を同定し、設定値に対する
同定した伝達関数の偏差（変化量）を求め、この変化量
が基準値を越えた場合には、その部位に異常があると診
断する手法がある。
異常を検出する方法として、例えば、特開昭６１−２７
１１０号公報に提示のように、圧下装置の各部位の入力
信号と出力信号から伝達関数を同定し、設定値に対する
同定した伝達関数の偏差（変化量）を求め、この変化量
が基準値を越えた場合には、その部位に異常があると診
断する手法がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、圧延機で圧延
する鋼板の圧下量，温度等々の圧延条件により、圧延ロ
−ルに働く圧延反力が異なる結果、圧下制御装置が正常
な状態にあるにも係わらず、同定した伝達関数の値が変
動することから、同定した伝達関数の値と設定値との差
（変化量）が大きくなって基準値を越え、圧下制御装置
が異常であると診断する場合がある。この為、基準値の
設定にあたっては、圧下制御装置における種々の異常状
態の際の伝達関数の値、及び圧下制御装置における種々
の圧延条件下での伝達関数の値を求めておき、これを基
にして前記設定値及び基準値を決定しなければならず、
非常に煩雑である。
する鋼板の圧下量，温度等々の圧延条件により、圧延ロ
−ルに働く圧延反力が異なる結果、圧下制御装置が正常
な状態にあるにも係わらず、同定した伝達関数の値が変
動することから、同定した伝達関数の値と設定値との差
（変化量）が大きくなって基準値を越え、圧下制御装置
が異常であると診断する場合がある。この為、基準値の
設定にあたっては、圧下制御装置における種々の異常状
態の際の伝達関数の値、及び圧下制御装置における種々
の圧延条件下での伝達関数の値を求めておき、これを基
にして前記設定値及び基準値を決定しなければならず、
非常に煩雑である。
【０００５】本発明は、ニュ−ラルネットワ−クを用い
て精度良く、しかも、簡単な装置で自動的に圧延ロ−ル
の圧下制御装置の異常を診断することを課題とする。
て精度良く、しかも、簡単な装置で自動的に圧延ロ−ル
の圧下制御装置の異常を診断することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するためになされたものであり、その手段（１）は、圧
延機の圧延ロ−ルの圧下位置調整を行う圧下制御装置の
異常診断装置において、前記圧延ロ−ルの圧下制御装置
の制御信号を所定周期毎に入力して時系列項を有する伝
達関数を同定する伝達関数同定部と、予め伝達関数の時
系列項と圧下制御装置の正常強度値及び異常強度値の関
係を学習記憶し、この学習記憶情報と前記伝達関数同定
部で同定した伝達関数の時系列項をパタ−ン比較して正
常強度値及び異常強度値を演算する正常・異常強度演算
ニュ−ラルネット部と、正常・異常強度演算ニュ−ラル
ネット部で演算した正常強度値と異常強度値により前記
圧下制御装置の正常・異常を判定する正常・異常判定部
と、を有するものである。更に、手段（２）は、圧延機
の圧延ロ−ルの圧下位置調整を行う圧下制御装置の異常
診断装置において、前記圧延ロ−ルのドライブサイドと
ワ−クサイドに各々独立して設けた圧下制御装置の制御
信号を所定周期毎に入力して時系列項を有する伝達関数
を各々同定する伝達関数同定部と、予め前記両伝達関数
の時系列項と両圧下制御装置の正常強度値及び異常強度
値の関係を学習記憶し、この学習記憶情報と前記伝達関
数同定部で同定した両伝達関数の時系列項をパタ−ン比
較して前記両サイドの圧下制御装置の正常強度値及び異
常強度値を各々演算する正常・異常強度演算ニュ−ラル
ネット部と、正常・異常強度演算ニュ−ラルネット部で
演算した前記各正常強度値と異常強度値により前記圧下
制御装置の正常・異常を各々判定する正常・異常判定部
と、を有するものである。
するためになされたものであり、その手段（１）は、圧
延機の圧延ロ−ルの圧下位置調整を行う圧下制御装置の
異常診断装置において、前記圧延ロ−ルの圧下制御装置
の制御信号を所定周期毎に入力して時系列項を有する伝
達関数を同定する伝達関数同定部と、予め伝達関数の時
系列項と圧下制御装置の正常強度値及び異常強度値の関
係を学習記憶し、この学習記憶情報と前記伝達関数同定
部で同定した伝達関数の時系列項をパタ−ン比較して正
常強度値及び異常強度値を演算する正常・異常強度演算
ニュ−ラルネット部と、正常・異常強度演算ニュ−ラル
ネット部で演算した正常強度値と異常強度値により前記
圧下制御装置の正常・異常を判定する正常・異常判定部
と、を有するものである。更に、手段（２）は、圧延機
の圧延ロ−ルの圧下位置調整を行う圧下制御装置の異常
診断装置において、前記圧延ロ−ルのドライブサイドと
ワ−クサイドに各々独立して設けた圧下制御装置の制御
信号を所定周期毎に入力して時系列項を有する伝達関数
を各々同定する伝達関数同定部と、予め前記両伝達関数
の時系列項と両圧下制御装置の正常強度値及び異常強度
値の関係を学習記憶し、この学習記憶情報と前記伝達関
数同定部で同定した両伝達関数の時系列項をパタ−ン比
較して前記両サイドの圧下制御装置の正常強度値及び異
常強度値を各々演算する正常・異常強度演算ニュ−ラル
ネット部と、正常・異常強度演算ニュ−ラルネット部で
演算した前記各正常強度値と異常強度値により前記圧下
制御装置の正常・異常を各々判定する正常・異常判定部
と、を有するものである。
【０００７】
【作用】本発明の作用を図１〜図４を参照して説明する
。本発明者等は、伝達関数から精度良く圧下制御装置の
正常・異常を診断するため種々検討した結果、圧延ロ−
ル（ワ−クロ−ルＷＲとバックアップロ−ルＢＲ）で鋼
板Ｓを圧延した際、圧延ロ−ルに働く反力は圧延する鋼
板Ｓの温度，材質（成分）等により異なるので、圧延ロ
−ルの間隙を調整する圧下制御装置（油圧圧下装置１Ｗ
，１Ｄ，ＡＧＣ制御部２Ｗ，２Ｄ，サ−ボ機構制御部３
Ｗ，３Ｄ）の動作時、この入，出力信号から同定した伝
達関数の値の大きさが異なることがあるが、図４に示す
ように、次の（１）式の定達関数Ｇの時系列項ｇ１〜ｇ
１０で形成する、図４に示す時系列総和パタ−ンは変化
せず、圧下制御装置に異常がある場合にみに伝達関数の
該パタ−ンが変化することが判明した。
。本発明者等は、伝達関数から精度良く圧下制御装置の
正常・異常を診断するため種々検討した結果、圧延ロ−
ル（ワ−クロ−ルＷＲとバックアップロ−ルＢＲ）で鋼
板Ｓを圧延した際、圧延ロ−ルに働く反力は圧延する鋼
板Ｓの温度，材質（成分）等により異なるので、圧延ロ
−ルの間隙を調整する圧下制御装置（油圧圧下装置１Ｗ
，１Ｄ，ＡＧＣ制御部２Ｗ，２Ｄ，サ−ボ機構制御部３
Ｗ，３Ｄ）の動作時、この入，出力信号から同定した伝
達関数の値の大きさが異なることがあるが、図４に示す
ように、次の（１）式の定達関数Ｇの時系列項ｇ１〜ｇ
１０で形成する、図４に示す時系列総和パタ−ンは変化
せず、圧下制御装置に異常がある場合にみに伝達関数の
該パタ−ンが変化することが判明した。
【０００８】
Ｇ＝（ｇ１，ｇ２
，ｇ３，・・・ｇ９，ｇ１０） ・・
・（１） このため、伝達関数のパタ−ン判定が可能なように時系
列項を有する伝達関数を伝達関数同定部である伝達関数
同定用階層型ニュ−ラルネット６で同定し、この伝達関
数の時系列項ｇ１〜ｇ１０を基にして正常・異常強度演
算ニュ−ラルネット部８で予め設定記憶している正常，
異常時に於ける時系列項とパタ−ン比較する。 更に
、この正常，異常強度演算ニュ−ラルネット部８に予め
設定記憶する正常又は異常状態における伝達関数の時系
列項が形成する時系列総和パタ−ンは圧下制御装置の全
ての正常，異常ケ−スのパタ−ンについて設定出来るも
のではない（例えば数年に１回程度しか発生しない故障
の場合もある）ことから、正常・異常強度演算ニュ−ラ
ルネット部８において、前記のように学習記憶している
正常又は異常時における伝達関数の時系列項が形成する
時系列総和パタ−ンと比較して、この学習記憶パタ−ン
と伝達関数同定用階層型ニュ−ラルネット６で同定した
伝達関数の時系列項が形成する前記パタ−ンの相似程度
を正常強度，異常強度で表わし、その値を演算する。そ
して、この正常強度値と異常強度値を比較して正常・異
常判定部９により圧下制御装置の正常・異常を判定する
。 これにより、代表的な正常，異常のパタ−ンを数例程度
学習記憶しておけば、数年に一度程度発生する故障でも
精度良く正常，異常の診断が可能となる。
，ｇ３，・・・ｇ９，ｇ１０） ・・
・（１） このため、伝達関数のパタ−ン判定が可能なように時系
列項を有する伝達関数を伝達関数同定部である伝達関数
同定用階層型ニュ−ラルネット６で同定し、この伝達関
数の時系列項ｇ１〜ｇ１０を基にして正常・異常強度演
算ニュ−ラルネット部８で予め設定記憶している正常，
異常時に於ける時系列項とパタ−ン比較する。 更に
、この正常，異常強度演算ニュ−ラルネット部８に予め
設定記憶する正常又は異常状態における伝達関数の時系
列項が形成する時系列総和パタ−ンは圧下制御装置の全
ての正常，異常ケ−スのパタ−ンについて設定出来るも
のではない（例えば数年に１回程度しか発生しない故障
の場合もある）ことから、正常・異常強度演算ニュ−ラ
ルネット部８において、前記のように学習記憶している
正常又は異常時における伝達関数の時系列項が形成する
時系列総和パタ−ンと比較して、この学習記憶パタ−ン
と伝達関数同定用階層型ニュ−ラルネット６で同定した
伝達関数の時系列項が形成する前記パタ−ンの相似程度
を正常強度，異常強度で表わし、その値を演算する。そ
して、この正常強度値と異常強度値を比較して正常・異
常判定部９により圧下制御装置の正常・異常を判定する
。 これにより、代表的な正常，異常のパタ−ンを数例程度
学習記憶しておけば、数年に一度程度発生する故障でも
精度良く正常，異常の診断が可能となる。
【０００９】また、通常の圧延機の圧延ロ−ルはその両
側（ワ−クサイド，ドライブサイド）から圧下制御装置
により、間隙調整を行っている。このような、圧延ロ−
ルにおいては、圧延ロ−ルのワ−クサイド，ドライブサ
イドの圧下制御装置は各々独立して制御されているが、
圧延ロ−ルを介して微妙な相互影響を及ぼしており、例
えばワ−クサイドの圧下制御装置に異常がある場合、ド
ライブサイドの圧下制御装置に影響が現われて、該ドラ
イブサイドも異常であるとの誤診断を行う等の原因とな
る。前記手段（２）は、この誤診断を防止し、精度良い
診断を可能とするためのものであり、圧延ロ−ルのドラ
イブサイドとワ−クサイドの相互の影響を加味して圧下
制御装置の正常・異常を診断することにより、上述の誤
診断を防止し診断精度を高くする。つまり、ドライブサ
イドの圧下制御装置とワ−クサイドの圧下制御装置の伝
達関数の時系列項を同一の正常・異常強度演算ニュ−ラ
ルネット部８で処理する。そして、この両者の影響を加
味して圧下制御装置別に正常強度値と異常強度値を求め
ることにより、正確な正常強度値と異常強度値を算定し
、これにより前記手段（１）と同様に圧下制御装置の正
常，異常の診断を行う。
側（ワ−クサイド，ドライブサイド）から圧下制御装置
により、間隙調整を行っている。このような、圧延ロ−
ルにおいては、圧延ロ−ルのワ−クサイド，ドライブサ
イドの圧下制御装置は各々独立して制御されているが、
圧延ロ−ルを介して微妙な相互影響を及ぼしており、例
えばワ−クサイドの圧下制御装置に異常がある場合、ド
ライブサイドの圧下制御装置に影響が現われて、該ドラ
イブサイドも異常であるとの誤診断を行う等の原因とな
る。前記手段（２）は、この誤診断を防止し、精度良い
診断を可能とするためのものであり、圧延ロ−ルのドラ
イブサイドとワ−クサイドの相互の影響を加味して圧下
制御装置の正常・異常を診断することにより、上述の誤
診断を防止し診断精度を高くする。つまり、ドライブサ
イドの圧下制御装置とワ−クサイドの圧下制御装置の伝
達関数の時系列項を同一の正常・異常強度演算ニュ−ラ
ルネット部８で処理する。そして、この両者の影響を加
味して圧下制御装置別に正常強度値と異常強度値を求め
ることにより、正確な正常強度値と異常強度値を算定し
、これにより前記手段（１）と同様に圧下制御装置の正
常，異常の診断を行う。
【００１０】
【実施例】本発明の一実施例を、図１〜図３を参照して
説明する。図１は製鉄所の圧延工程における板厚変動補
償用の制御装置の異常診断装置の全体図である。図中、
ＷＲは鋼板Ｓを圧下する作業ロ−ルである。１Ｗおよび
１Ｄは、それぞれバックアップロ−ルＢＲのワ−クサイ
ドＷＳおよびドライブサイドＤＳの間隔を調整する油圧
圧下装置である。２Ｗおよび２Ｄは、ロ−ドセルＲで測
定したバックアップロ−ルＢＲの反力と、マグネスケ−
ル４Ｗ，４Ｄで測定した油圧圧下装置１Ｗおよび１Ｄの
スプ−ル位置及び、上位計算機（図示せず）からの作業
ロ−ルＷＲの目標ロ−ルギャップ量から圧下量を演算し
、これにもとづいてサ−ボ弁（図示せず）の開度を演算
するＡＧＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇａｕｇｅ Ｃｏｎ
ｔｒｏｌ） 制御部である。３Ｗおよび３Ｄは、ＡＧＣ
制御部２Ｗおよび２Ｄで演算したサ−ボ弁の開度制御信
号によりサ−ボ弁の開度を調整するサ−ボ機構制御部で
ある。４はデ−タ入力部でありサ−ボ機構制御部３Ｗお
よび３Ｄに入力する各制御信号（制御デ−タ）ａを１０
ｍｓｅｃ周期で取り込む。５はデ−タ入力部４から入力
したデ−タの正規化を行うデ−タ処理部、６は正規化し
た鋼板Ｓの一本分の時系列制御デ−タから伝達関数のオ
フセット項ｇ０，時系列項ｇ１〜ｇ１０を同定し下記（
２）式に示す出力値Ｙを出力する伝達関数同定用階層型
ニュ−ラルネットである。
説明する。図１は製鉄所の圧延工程における板厚変動補
償用の制御装置の異常診断装置の全体図である。図中、
ＷＲは鋼板Ｓを圧下する作業ロ−ルである。１Ｗおよび
１Ｄは、それぞれバックアップロ−ルＢＲのワ−クサイ
ドＷＳおよびドライブサイドＤＳの間隔を調整する油圧
圧下装置である。２Ｗおよび２Ｄは、ロ−ドセルＲで測
定したバックアップロ−ルＢＲの反力と、マグネスケ−
ル４Ｗ，４Ｄで測定した油圧圧下装置１Ｗおよび１Ｄの
スプ−ル位置及び、上位計算機（図示せず）からの作業
ロ−ルＷＲの目標ロ−ルギャップ量から圧下量を演算し
、これにもとづいてサ−ボ弁（図示せず）の開度を演算
するＡＧＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇａｕｇｅ Ｃｏｎ
ｔｒｏｌ） 制御部である。３Ｗおよび３Ｄは、ＡＧＣ
制御部２Ｗおよび２Ｄで演算したサ−ボ弁の開度制御信
号によりサ−ボ弁の開度を調整するサ−ボ機構制御部で
ある。４はデ−タ入力部でありサ−ボ機構制御部３Ｗお
よび３Ｄに入力する各制御信号（制御デ−タ）ａを１０
ｍｓｅｃ周期で取り込む。５はデ−タ入力部４から入力
したデ−タの正規化を行うデ−タ処理部、６は正規化し
た鋼板Ｓの一本分の時系列制御デ−タから伝達関数のオ
フセット項ｇ０，時系列項ｇ１〜ｇ１０を同定し下記（
２）式に示す出力値Ｙを出力する伝達関数同定用階層型
ニュ−ラルネットである。
【００１１】
Ｙ＝ｇ０＋Ｕ１ｇ１＋Ｕ２ｇ２＋Ｕ３ｇ３
＋・・・＋Ｕ９ｇ９＋Ｕ１０ｇ１０ ・・・（２）但し
、Ｕ１〜Ｕ１０：制御デ−タ７は、伝達関数同定用階層
型ニュ−ラルネット６で同定した上記伝達関数の各項ｇ
０，ｇ１〜ｇ１０を前記出力値Ｙから抽出する伝達関数
抽出部、８は伝達関数抽出部７で抽出した伝達関数のオ
フセット項ｇ０を含む時系列項ｇ１〜ｇ１０から正常強
度値及び異常強度値を演算する正常・異常強度演算用階
層型ニュ−ラルネットである。この正常・異常強度演算
用階層型ニュ−ラルネット８には、予め、サ−ボ機構制
御部３Ｗ，３Ｄの正常時に於ける伝達関数のオフセット
項と時系列項で形成するパタ−ンと正常強度値（例えば
１）の関係及び異常時に於ける伝達関数のオフセット項
と時系列項で形成するパタ−ンと異常強度値（例えば０
）の関係を記憶し、この両記憶伝達関数の前記パタ−ン
と、ニュ−ラルネット６で同定し伝達関数抽出部７で抽
出した伝達関数のオフセット項ｇ０，時系列項ｇ１〜ｇ
１０で形成したパタ−ンとを比較し相似度合いを判断し
、相似度合いが高い程、その強度値１又は０に近い値を
出力するように学習アルゴリスムバックプロパゲ−ショ
ン法によって学習記憶する。又、オンラインで学習させ
る学習アルゴリズムを持たせることも出来る。９は、正
常・異常強度演算用階層型ニュ−ラルネット８から出力
した正常強度と異常強度からＡＧＣ制御部２Ｗ，２Ｄの
正常・異常を判定する正常・異常判定部、１０は正常・
異常判定結果を表示する表示部である。次に診断につい
て説明する。図１のサ−ボ機構制御部３Ｗ，３Ｄのサ−
ボ機構制御入力信号ａおよび油量出力信号ｂを１０ｍｓ
ｅｃ周期で、デ−タ入力部４を介してデ−タ処理部に取
り込む。デ−タ処理部５は、デ−タの取り込み毎に、各
入，出力信号（ａ，ｂ）を正の実数に正規化する。伝達
関数同定用階層型ニュ−ラルネット６は、ワ−クサイド
ＷＳ，ドライブサイドＤＳの各々のサ−ボ機構制御部３
Ｗ，３Ｄ別に入力信号ａと出力信号ｂを組合せ、この入
・出力信号の関係から上記（２）式に示される各１個の
オフセット項ｇ０と各１０個の時系列項ｇ１〜ｇ１０を
有する伝達関数Ｇを同定する。この伝達関数同定用階層
型ニュ−ラルネット６で、この制御系の伝達関数を同定
する場合について図２を参照してより詳しく説明する。 伝達関数同定用階層型ニュ−ラルネット６は、１１個の
ユニットからなる入力層６ａ，１個のユニットからなる
出力層６ｂおよび１個の教師ユニット６ｃで構成した２
層形のニュ−ラルネットである。この入力層６ａの各ユ
ニットには、サ−ボ機構制御部３Ｗの入，出力側の信号
ａ，ｂが、ワ−クロ−ルＷＲの鋼板Ｓ噛み込み開始時点
より、１０ｍｓｅｃ周期で取り込まれ正規化されて記憶
される。そして、この圧延が完了すると正規化入力信号
（ａ）を古い順番に読出して伝達関数同定用階層型ニュ
−ラルネット６の入力層６ａの各ユニットの左側端から
入力し、順次右側にシフトする。そして、入力層６ａの
左側端に入力した正規化信号（ａ）に対応する正規化出
力信号（ｂ）を教師ユニット６ｃに入力し、これを教師
信号として出力層６ｂにおいて入力層６ａの各ユニット
から入力した正規化信号（ａ）と比較し両信号が同一と
なる結び付き強度を入力層６ａと出力層６ｂの間でδル
−ルに基づいて求める。 これが終わると、前記のようにデ−タ処理部５に記憶し
た正規化信号の時間的に古い（サンプル採取時が左側端
ユニットの入力値より１サンプルタイム新しい）ものを
１個づつ順次入力層６ａの左端ユニットに入力し、該左
端ユニットに入力していた正規化信号は押出されて破棄
される。かくして、最後の最も新しい正規化した入力信
号（鋼板Ｓの後端が圧延ロ−ルを通過完了する直前に採
取した制御信号）が左端ユニットに入力し、前記出力信
号が教師ユニット６ｃに入力し、前記結び付き強度の同
定が完了するまで同様にして順次行う。そして、入力す
る正規化信号がなくなると、その結び付き強度値をオフ
セット項ｇ０Ｗおよび時系列項ｇ１Ｗ〜ｇ１０Ｗを含む
前記（２）式で示される出力値ＹＷとして入力層６ａか
ら出力する。又、ドライブサイドＤＳのサ−ボ機構制御
部３Ｄについてもこれと同様にして別途設けた伝達関数
同定用階層型ニュ−ラルネットでオフセット項ｇ０Ｄを
含む時系列項ｇ１Ｄ〜ｇ１０Ｄを有する伝達関数ＧＤを
同定する。このようにして同定した２つの伝達関数ＧＷ
，ＧＤのオフセット項ｇ０Ｗ，ｇ０Ｄと時系列項ｇ１Ｗ
〜ｇ１０Ｗ，ｇ１Ｄ〜ｇ１０Ｄを含む出力値Ｙとして前
記ニュ−ラルネット６より出力し、次段の伝達関数抽出
部７に入力して、ここでオフセット項ｇ０Ｗ，ｇ０Ｄと
時系列項ｇ１Ｗ〜ｇ１０Ｗ，ｇ１Ｄ〜ｇ１０Ｄを抽出し
、これらを正常，異常強度演算用階層型ニュ−ラルネッ
ト８に入力する。
＋・・・＋Ｕ９ｇ９＋Ｕ１０ｇ１０ ・・・（２）但し
、Ｕ１〜Ｕ１０：制御デ−タ７は、伝達関数同定用階層
型ニュ−ラルネット６で同定した上記伝達関数の各項ｇ
０，ｇ１〜ｇ１０を前記出力値Ｙから抽出する伝達関数
抽出部、８は伝達関数抽出部７で抽出した伝達関数のオ
フセット項ｇ０を含む時系列項ｇ１〜ｇ１０から正常強
度値及び異常強度値を演算する正常・異常強度演算用階
層型ニュ−ラルネットである。この正常・異常強度演算
用階層型ニュ−ラルネット８には、予め、サ−ボ機構制
御部３Ｗ，３Ｄの正常時に於ける伝達関数のオフセット
項と時系列項で形成するパタ−ンと正常強度値（例えば
１）の関係及び異常時に於ける伝達関数のオフセット項
と時系列項で形成するパタ−ンと異常強度値（例えば０
）の関係を記憶し、この両記憶伝達関数の前記パタ−ン
と、ニュ−ラルネット６で同定し伝達関数抽出部７で抽
出した伝達関数のオフセット項ｇ０，時系列項ｇ１〜ｇ
１０で形成したパタ−ンとを比較し相似度合いを判断し
、相似度合いが高い程、その強度値１又は０に近い値を
出力するように学習アルゴリスムバックプロパゲ−ショ
ン法によって学習記憶する。又、オンラインで学習させ
る学習アルゴリズムを持たせることも出来る。９は、正
常・異常強度演算用階層型ニュ−ラルネット８から出力
した正常強度と異常強度からＡＧＣ制御部２Ｗ，２Ｄの
正常・異常を判定する正常・異常判定部、１０は正常・
異常判定結果を表示する表示部である。次に診断につい
て説明する。図１のサ−ボ機構制御部３Ｗ，３Ｄのサ−
ボ機構制御入力信号ａおよび油量出力信号ｂを１０ｍｓ
ｅｃ周期で、デ−タ入力部４を介してデ−タ処理部に取
り込む。デ−タ処理部５は、デ−タの取り込み毎に、各
入，出力信号（ａ，ｂ）を正の実数に正規化する。伝達
関数同定用階層型ニュ−ラルネット６は、ワ−クサイド
ＷＳ，ドライブサイドＤＳの各々のサ−ボ機構制御部３
Ｗ，３Ｄ別に入力信号ａと出力信号ｂを組合せ、この入
・出力信号の関係から上記（２）式に示される各１個の
オフセット項ｇ０と各１０個の時系列項ｇ１〜ｇ１０を
有する伝達関数Ｇを同定する。この伝達関数同定用階層
型ニュ−ラルネット６で、この制御系の伝達関数を同定
する場合について図２を参照してより詳しく説明する。 伝達関数同定用階層型ニュ−ラルネット６は、１１個の
ユニットからなる入力層６ａ，１個のユニットからなる
出力層６ｂおよび１個の教師ユニット６ｃで構成した２
層形のニュ−ラルネットである。この入力層６ａの各ユ
ニットには、サ−ボ機構制御部３Ｗの入，出力側の信号
ａ，ｂが、ワ−クロ−ルＷＲの鋼板Ｓ噛み込み開始時点
より、１０ｍｓｅｃ周期で取り込まれ正規化されて記憶
される。そして、この圧延が完了すると正規化入力信号
（ａ）を古い順番に読出して伝達関数同定用階層型ニュ
−ラルネット６の入力層６ａの各ユニットの左側端から
入力し、順次右側にシフトする。そして、入力層６ａの
左側端に入力した正規化信号（ａ）に対応する正規化出
力信号（ｂ）を教師ユニット６ｃに入力し、これを教師
信号として出力層６ｂにおいて入力層６ａの各ユニット
から入力した正規化信号（ａ）と比較し両信号が同一と
なる結び付き強度を入力層６ａと出力層６ｂの間でδル
−ルに基づいて求める。 これが終わると、前記のようにデ−タ処理部５に記憶し
た正規化信号の時間的に古い（サンプル採取時が左側端
ユニットの入力値より１サンプルタイム新しい）ものを
１個づつ順次入力層６ａの左端ユニットに入力し、該左
端ユニットに入力していた正規化信号は押出されて破棄
される。かくして、最後の最も新しい正規化した入力信
号（鋼板Ｓの後端が圧延ロ−ルを通過完了する直前に採
取した制御信号）が左端ユニットに入力し、前記出力信
号が教師ユニット６ｃに入力し、前記結び付き強度の同
定が完了するまで同様にして順次行う。そして、入力す
る正規化信号がなくなると、その結び付き強度値をオフ
セット項ｇ０Ｗおよび時系列項ｇ１Ｗ〜ｇ１０Ｗを含む
前記（２）式で示される出力値ＹＷとして入力層６ａか
ら出力する。又、ドライブサイドＤＳのサ−ボ機構制御
部３Ｄについてもこれと同様にして別途設けた伝達関数
同定用階層型ニュ−ラルネットでオフセット項ｇ０Ｄを
含む時系列項ｇ１Ｄ〜ｇ１０Ｄを有する伝達関数ＧＤを
同定する。このようにして同定した２つの伝達関数ＧＷ
，ＧＤのオフセット項ｇ０Ｗ，ｇ０Ｄと時系列項ｇ１Ｗ
〜ｇ１０Ｗ，ｇ１Ｄ〜ｇ１０Ｄを含む出力値Ｙとして前
記ニュ−ラルネット６より出力し、次段の伝達関数抽出
部７に入力して、ここでオフセット項ｇ０Ｗ，ｇ０Ｄと
時系列項ｇ１Ｗ〜ｇ１０Ｗ，ｇ１Ｄ〜ｇ１０Ｄを抽出し
、これらを正常，異常強度演算用階層型ニュ−ラルネッ
ト８に入力する。
【００１２】このニュ−ラルネット８は、図３に示すよ
うに、２２個のユニットを有する入力層８ａと１０個の
ユニットを有する中間層８ｂ、及び４個のユニットを有
する出力層８ｃから構成している。先ず、入力層８ａの
上から１番目のユニットにはワ−クサイドＷＳのサ−ボ
機構制御部３Ｗの伝達関数ＧＷのオフセット項ｇ０Ｗを
入力し、次の（上から２番目）ユニットから１１番目の
ユニットまでに時系列項ｇ１Ｗ〜ｇ１０Ｗを順次入力す
る。更に、正規化したドライブサイドＤＳのサ−ボ機構
制御部３Ｄの伝達関数ＧＤのオフセット項ｇ０Ｄを１２
番目のユニットに入力し、１３番目のユニットから２２
番目のユニットまでに時系列項ｇ１Ｄ〜ｇ１０Ｄの各々
を入力する。
うに、２２個のユニットを有する入力層８ａと１０個の
ユニットを有する中間層８ｂ、及び４個のユニットを有
する出力層８ｃから構成している。先ず、入力層８ａの
上から１番目のユニットにはワ−クサイドＷＳのサ−ボ
機構制御部３Ｗの伝達関数ＧＷのオフセット項ｇ０Ｗを
入力し、次の（上から２番目）ユニットから１１番目の
ユニットまでに時系列項ｇ１Ｗ〜ｇ１０Ｗを順次入力す
る。更に、正規化したドライブサイドＤＳのサ−ボ機構
制御部３Ｄの伝達関数ＧＤのオフセット項ｇ０Ｄを１２
番目のユニットに入力し、１３番目のユニットから２２
番目のユニットまでに時系列項ｇ１Ｄ〜ｇ１０Ｄの各々
を入力する。
【００１３】このようにして、入力層８ａのユニットに
入力したサ−ボ機構制御部３Ｗ，３Ｄにおける各伝達関
数ＧＷ，ＧＤのオフセット項ｇ０Ｗ，ｇ０Ｄの２個、時
系列項ｇ１Ｗ〜ｇ１０Ｗ，ｇ１Ｄ〜ｇ１０Ｄの２０個を
中間層８ｂ及び出力層８ｃにより予め学習させたδル−
ルに従って処理することによって図４に示す時系列総和
パタ−ンによりその相似度合いを比較し、出力層８ｃか
らサ−ボ機構制御部３Ｗ，３Ｄ各々の正常強度値，異常
強度値をそれぞれ０〜１までの実数で出力する。
入力したサ−ボ機構制御部３Ｗ，３Ｄにおける各伝達関
数ＧＷ，ＧＤのオフセット項ｇ０Ｗ，ｇ０Ｄの２個、時
系列項ｇ１Ｗ〜ｇ１０Ｗ，ｇ１Ｄ〜ｇ１０Ｄの２０個を
中間層８ｂ及び出力層８ｃにより予め学習させたδル−
ルに従って処理することによって図４に示す時系列総和
パタ−ンによりその相似度合いを比較し、出力層８ｃか
らサ−ボ機構制御部３Ｗ，３Ｄ各々の正常強度値，異常
強度値をそれぞれ０〜１までの実数で出力する。
【００１４】このワ−クサイドＷＳとドライブサイドＤ
Ｓの正常強度値，異常強度値を正常・異常判定部９で比
較し、正常強度値と異常強度値の差、つまり、（正常強
度値）−（異常強度値）が所定値（０．６）より大きい
時、サ−ボ機構制御部３Ｗ，３Ｄは正常と判断し、それ
以外の時は異常と判断する。そして、この判断結果を表
示部１０で表示する。
Ｓの正常強度値，異常強度値を正常・異常判定部９で比
較し、正常強度値と異常強度値の差、つまり、（正常強
度値）−（異常強度値）が所定値（０．６）より大きい
時、サ−ボ機構制御部３Ｗ，３Ｄは正常と判断し、それ
以外の時は異常と判断する。そして、この判断結果を表
示部１０で表示する。
【００１５】尚、本実施例においては、伝達関数同定用
階層型ニュ−ラルネット６で伝達関数を同定したが、本
発明はこれに限るものではなく、普通の計算機により最
小２乗法を利用して算定してもよい。また、本実施例に
おいてはサ−ボ機構制御部３Ｗ，３Ｄについて説明した
が、油圧圧下装置１Ｗ，１Ｄの正常・異常診断を行う際
には図１のサ−ボ機構制御部３Ｗ，３Ｄの出力信号ｂと
スプ−ル位置信号ｃを採取し、又、ＡＧＣ制御部２Ｗ，
２Ｄの正常と異常を診断を診断する際にはスプ−ル位置
信号ｃと目標値信号ｄから前記同様に処理する。更に、
本実施例では水平ロ−ルについて説明したが、本発明は
これに限るものではなく、縦ロ−ルであっても同様に適
用できる。
階層型ニュ−ラルネット６で伝達関数を同定したが、本
発明はこれに限るものではなく、普通の計算機により最
小２乗法を利用して算定してもよい。また、本実施例に
おいてはサ−ボ機構制御部３Ｗ，３Ｄについて説明した
が、油圧圧下装置１Ｗ，１Ｄの正常・異常診断を行う際
には図１のサ−ボ機構制御部３Ｗ，３Ｄの出力信号ｂと
スプ−ル位置信号ｃを採取し、又、ＡＧＣ制御部２Ｗ，
２Ｄの正常と異常を診断を診断する際にはスプ−ル位置
信号ｃと目標値信号ｄから前記同様に処理する。更に、
本実施例では水平ロ−ルについて説明したが、本発明は
これに限るものではなく、縦ロ−ルであっても同様に適
用できる。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように本発明は伝達関数の
時系列項が描くパタ−ン（形状）により圧延制御装置の
異常を診断するので、圧延中の鋼板の圧下率，温度等の
操業条件に実質上関係なく、しかも煩雑な作業を伴うこ
となく精度良く確実な診断が可能となる。
時系列項が描くパタ−ン（形状）により圧延制御装置の
異常を診断するので、圧延中の鋼板の圧下率，温度等の
操業条件に実質上関係なく、しかも煩雑な作業を伴うこ
となく精度良く確実な診断が可能となる。
【００１７】更に、圧延機のワ−クサイドとドライブサ
イドの相互の影響力を加味しつつ、各ニュ−ラルネット
で両サイドにおける正常・異常を診断することにより、
簡単に、しかも、精度良く両者の正常・異常を診断する
ことが可能となる。
イドの相互の影響力を加味しつつ、各ニュ−ラルネット
で両サイドにおける正常・異常を診断することにより、
簡単に、しかも、精度良く両者の正常・異常を診断する
ことが可能となる。
【００１８】このようにして診断した圧延制御装置の異
常部位を早期に取替えることにより、圧延機を安定的に
稼働して圧延製品の板厚精度の低下を防止し、高位に安
定出来る等の多大な効果を奏する。
常部位を早期に取替えることにより、圧延機を安定的に
稼働して圧延製品の板厚精度の低下を防止し、高位に安
定出来る等の多大な効果を奏する。
【図１】 本発明の一実施例の構成概要を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
【図２】 図１に示す伝達関数同定用階層型ニュ−ラ
ルネット６の機能の一部を示すブロック図である。
ルネット６の機能の一部を示すブロック図である。
【図３】 図１に示す正常・異常強度演算部８の機能
の一部を示すブロック図である。
の一部を示すブロック図である。
【図４】 伝達関数の時系列総和パタ−ンを示すグラ
フである。
フである。
ＷＲ：作業ロ−ル
ＢＲ：バックアップロ−ル４Ｗ，４Ｄ：マグネスケ−
ル
ＢＲ：バックアップロ−ル４Ｗ，４Ｄ：マグネスケ−
ル
Claims (2)
- 【請求項１】 圧延機の圧延ロ−ルの圧下位置調整を
行う圧下制御装置の異常診断装置において、前記圧延ロ
−ルの圧下制御装置の制御信号を所定周期毎に入力して
時系列項を有する伝達関数を同定する伝達関数同定部と
、予め伝達関数の時系列項と圧下制御装置の正常強度値
及び異常強度値の関係を学習記憶し、この学習記憶情報
と前記伝達関数同定部で同定した伝達関数の時系列項を
パタ−ン比較して正常強度値及び異常強度値を演算する
正常・異常強度演算ニュ−ラルネット部と、正常・異常
強度演算ニュ−ラルネット部で演算した正常強度値と異
常強度値により前記圧下制御装置の正常・異常を判定す
る正常・異常判定部と、を有することを特徴とする、圧
延工程における圧下制御装置の異常診断装置。 - 【請求項２】 圧延機の圧延ロ−ルの圧下位置調整を
行う圧下制御装置の異常診断装置において、前記圧延ロ
−ルのドライブサイドとワ−クサイドに各々独立して設
けた圧下制御装置の制御信号を所定周期毎に入力して時
系列項を有する伝達関数を各々同定する伝達関数同定部
と、予め前記両伝達関数の時系列項と両圧下制御装置の
正常強度値及び異常強度値の関係を学習記憶し、この学
習記憶情報と前記伝達関数同定部で同定した両伝達関数
の時系列項をパタ−ン比較して前記両サイドの圧下制御
装置の正常強度値及び異常強度値を各々演算する正常・
異常強度演算ニュ−ラルネット部と、正常・異常強度演
算ニュ−ラルネット部で演算した前記各正常強度値と異
常強度値により前記圧下制御装置の正常・異常を各々判
定する正常・異常判定部と、を有することを特徴とする
、圧延工程における圧下制御装置の異常診断装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3134649A JP2564710B2 (ja) | 1991-06-06 | 1991-06-06 | 圧延工程における圧下制御装置の異常診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3134649A JP2564710B2 (ja) | 1991-06-06 | 1991-06-06 | 圧延工程における圧下制御装置の異常診断装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04361815A true JPH04361815A (ja) | 1992-12-15 |
| JP2564710B2 JP2564710B2 (ja) | 1996-12-18 |
Family
ID=15133313
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3134649A Expired - Lifetime JP2564710B2 (ja) | 1991-06-06 | 1991-06-06 | 圧延工程における圧下制御装置の異常診断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2564710B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100495826B1 (ko) * | 2003-08-21 | 2005-06-16 | 학교법인 건국대학교 | 압연공정 시 롤 형상 이상 진단방법 |
| CN112665408A (zh) * | 2020-12-29 | 2021-04-16 | 张家港宏昌钢板有限公司 | 一种加热炉异常炉信号自动采集系统及方法 |
| CN117019889A (zh) * | 2023-07-18 | 2023-11-10 | 常州润来科技有限公司 | 一种三辊旋轧设备智能检测故障的方法及系统 |
-
1991
- 1991-06-06 JP JP3134649A patent/JP2564710B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100495826B1 (ko) * | 2003-08-21 | 2005-06-16 | 학교법인 건국대학교 | 압연공정 시 롤 형상 이상 진단방법 |
| CN112665408A (zh) * | 2020-12-29 | 2021-04-16 | 张家港宏昌钢板有限公司 | 一种加热炉异常炉信号自动采集系统及方法 |
| CN112665408B (zh) * | 2020-12-29 | 2024-05-14 | 张家港宏昌钢板有限公司 | 一种加热炉异常炉信号自动采集系统及方法 |
| CN117019889A (zh) * | 2023-07-18 | 2023-11-10 | 常州润来科技有限公司 | 一种三辊旋轧设备智能检测故障的方法及系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2564710B2 (ja) | 1996-12-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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