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WO2021038760A1 - ロール状態モニタ装置 - Google Patents

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Info

Publication number
WO2021038760A1
WO2021038760A1 PCT/JP2019/033734 JP2019033734W WO2021038760A1 WO 2021038760 A1 WO2021038760 A1 WO 2021038760A1 JP 2019033734 W JP2019033734 W JP 2019033734W WO 2021038760 A1 WO2021038760 A1 WO 2021038760A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
roll
rolling load
rolling
value
eccentricity
Prior art date
Application number
PCT/JP2019/033734
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
宏幸 今成
之博 山崎
Original Assignee
東芝三菱電機産業システム株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 東芝三菱電機産業システム株式会社 filed Critical 東芝三菱電機産業システム株式会社
Priority to CN202211455067.5A priority Critical patent/CN115740037A/zh
Priority to US16/652,073 priority patent/US11786948B2/en
Priority to EP19863985.8A priority patent/EP3812058B1/en
Priority to EP21187118.1A priority patent/EP3919196B1/en
Priority to PCT/JP2019/033734 priority patent/WO2021038760A1/ja
Priority to JP2020523040A priority patent/JP6923081B2/ja
Priority to KR1020207011570A priority patent/KR102337326B1/ko
Priority to CN201980005772.5A priority patent/CN112739468B/zh
Priority to TW109110015A priority patent/TWI743717B/zh
Publication of WO2021038760A1 publication Critical patent/WO2021038760A1/ja

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
    • B21B1/22—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B21B13/14—Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories having counter-pressure devices acting on rolls to inhibit deflection of same under load; Back-up rolls
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B21B2267/00—Roll parameters
    • B21B2267/02—Roll dimensions
    • B21B2267/08—Roll eccentricity
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B2267/00—Roll parameters
    • B21B2267/24—Roll wear
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/58—Roll-force control; Roll-gap control
    • B21B37/66—Roll eccentricity compensation systems

Definitions

  • This application relates to a roll state monitoring device.
  • the apparatus is a means for supplying the electric pressure signal to a narrow band filter having a band characteristic that allows a change in a frequency signal representing the eccentricity of the roll to pass through.
  • a means for applying an electric display signal is provided.
  • the eccentricity alarm device is constructed so that the display (reference numeral 50) outputs an audible and / or visible alarm to the operator when the degree of eccentricity exceeds a predetermined value.
  • a plate thickness control device constructed to identify the amount of roll eccentricity.
  • Techniques for identifying the amount of roll eccentricity are described in, for example, paragraphs 0016 and 0117 of this patent publication. For example, in paragraph 0016, the roll eccentricity of each of the upper and lower backup rolls is identified, and the work roll gap command value between the upper work roll and the lower work roll is calculated based on the identified roll eccentric amount. Is described.
  • the rolling load of a roll is obtained from the output signal of the rolling load sensor.
  • An abnormal sensor output signal may be transmitted due to noise.
  • the accuracy is greatly reduced when one abnormal value is mixed.
  • the identification accuracy of the roll eccentricity is greatly lowered or the determination accuracy of the roll state is greatly lowered due to the mixing of abnormal values.
  • the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-040608 teaches two techniques for determining the amount of roll eccentricity.
  • the first technique is a determination method in which an operator visually examines a display on a display to examine the size of roll eccentricity.
  • the second technique is an eccentric alarm device that issues an alarm when the degree of eccentricity exceeds a predetermined value.
  • these techniques it may be determined that the roll state is abnormal based on the fact that one abnormal value shows a high degree of eccentricity due to a noise signal. In this case, an inaccurate alarm will be issued.
  • Japanese Patent No. 5637637 discloses only the roll eccentricity identification technique described in paragraphs 0016 and 0117 at best. That is, this publication does not recognize the problem of lowering the identification accuracy of the roll eccentricity due to the inclusion of abnormal values as described above. As described above, the conventional technique still leaves room for improvement in improving the accuracy of determining the roll state.
  • the present application has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present application is to provide a roll state monitoring device having improved roll state identification accuracy or determination accuracy.
  • the first roll state monitoring device includes a rolling load detecting means, a load fluctuation value extracting means, and an identification means.
  • the rolling load detecting means of the upper roll set and the lower roll set When the rolled material is rolled between an upper roll set containing at least one roll and a lower roll set containing at least one roll, the rolling load detecting means of the upper roll set and the lower roll set. It is constructed to detect the rolling load of the roll to be monitored selected from among them.
  • the load fluctuation value extracting means is constructed so as to extract a rolling load fluctuation value based on the rolling load for each rotation position of the monitored roll.
  • a plurality of the identification means are obtained by separately accumulating one of the rolling load fluctuation value and the roll gap equivalent value calculated based on the rolling load fluctuation value for each of the plurality of rotation positions of the monitored roll.
  • each of the plurality of accumulated values By dividing each of the plurality of accumulated values by a correction coefficient corresponding to the number of roll rotations, which is the number of times the monitored roll has rotated during the accumulation period of the plurality of accumulated values. It is constructed to identify the amount of roll eccentricity of the roll.
  • the correction coefficient is a variable value that is set larger as the number of times the monitor target roll is rotated during the accumulation period of the plurality of accumulated values.
  • the correction coefficient may be, for example, the same value as the number of rotations of the monitor target roll, and may be set to be less or more than the number of rotations of the monitor target roll.
  • the division correction based on this correction coefficient converts the accumulated value accumulated over a certain period of time into a value corresponding to the rotation speed of the monitor target roll.
  • the identification means may be constructed so as to convert the rolling load fluctuation value into the roll gap equivalent value by a load roll gap conversion formula including the plasticity coefficient of the rolled material. .. Explaining the reason, there are hard rolled materials and soft rolled materials depending on the steel type, and it is preferable to distinguish the difference in hardness. It is preferable to use a conversion formula including a plasticity coefficient because the amount of roll eccentricity can be identified accurately by setting the plasticity coefficient according to each rolled material.
  • the monitor target roll may have a first side end portion and a second side end portion on the opposite side of the first side end portion.
  • the first side may be, for example, the operator side (OS).
  • the second side may be, for example, the drive side (DS).
  • the rolling load detecting means may be constructed so as to detect the first side rolling load of the first side end portion and the second side rolling load of the second side end portion.
  • the load fluctuation value extracting means may be constructed so as to extract the first side rolling load fluctuation value and the second side rolling load fluctuation value, respectively.
  • the first side rolling load fluctuation value is a value of the first side rolling load for each rotation position of the monitor target roll.
  • the second side rolling load fluctuation value is a value of the second side rolling load for each rotation position of the monitored roll.
  • the identification means Based on the first side rolling load fluctuation value and the second side rolling load fluctuation value, the identification means obtains the plurality of accumulated values corresponding to the plurality of rotation positions at the first side end portion and the second side. It may be constructed so as to separately determine the side end portion and identify the amount of roll eccentricity of each of the first side end portion and the second side end portion.
  • the identification means for identifying different roll eccentric amounts for the first side end portion and the second side end portion may be specifically constructed as follows.
  • the identification means sets one of the values of the first side rolling load fluctuation value and the first side roll gap equivalent value calculated based on the first side rolling load fluctuation value as a plurality of rotation positions of the monitored roll. By accumulating each separately, a plurality of first side accumulated values, which are the plurality of accumulated values for the first side end portions corresponding to the plurality of rotation positions, may be obtained.
  • the identification means sets one of the values of the second side rolling load fluctuation value and the second side roll gap equivalent value calculated based on the second side rolling load fluctuation value as a plurality of rotation positions of the monitored roll.
  • a plurality of second side accumulated values which are the plurality of accumulated values for the second side end corresponding to the plurality of rotation positions, may be obtained.
  • the identification means divides the first side accumulated value and the second side accumulated value by a correction coefficient according to the number of rotations of the monitored roll, thereby causing the first side end portion and the second side end portion.
  • the amount of roll eccentricity may be identified for each portion.
  • the first roll state monitoring device may further include roll state determining means.
  • the roll state determining means may determine the state of the monitored roll during the second rolling period by collating the roll eccentricity calculated by the identifying means with the determination criteria.
  • the determination standard may be a predetermined reference value set in advance.
  • the predetermined reference value may be a fixed value or a variable set value.
  • the determination criterion may be a "normal roll eccentricity representative value" generated by applying the technique of the second roll state monitoring device described later. The criterion may be updated at any time.
  • the second roll state monitoring device includes a rolling load detecting means, a load fluctuation value extracting means, an identification means, a recording means, and a roll state determining means.
  • the rolling load detecting means of the upper roll set and the lower roll set When the rolled material is rolled between an upper roll set containing at least one roll and a lower roll set containing at least one roll, the rolling load detecting means of the upper roll set and the lower roll set. It is constructed to detect the rolling load of the roll to be monitored selected from among them.
  • the load fluctuation value extracting means is constructed so as to extract a rolling load fluctuation value which is a value of the rolling load for each rotation position of the monitored roll.
  • the identification means is constructed so as to identify the roll eccentricity amount based on the rolling load fluctuation value.
  • the recording means records a plurality of roll eccentricities calculated from the identification means according to a plurality of rotation positions of the monitored roll in a predetermined first rolling period.
  • the roll state determining means includes a normal roll eccentric amount representative value which is a representative value calculated based on the plurality of roll eccentric amounts calculated by the identification means during the first rolling period, and the first roll state determining means. Based on the roll eccentricity calculated by the identification means in the second rolling period carried out after the rolling period, the state of the monitored roll in the second rolling period is determined.
  • the "representative value" may be a known numerical value called a summary statistic.
  • Known summary statistics include, for example, mean, standard deviation, median, range and mode.
  • the representative value of the normal roll eccentricity amount may be any one of a normal roll eccentricity amount peak-to-peak value, a normal roll eccentricity amount maximum average value, and a normal roll eccentricity amount minimum average value.
  • the normal roll eccentricity peak value is the difference between the maximum value and the minimum value among a plurality of roll eccentricities calculated within a predetermined rolling period. This is also called a “range”, which is a type of summary statistic.
  • a waveform in which a plurality of roll eccentric amounts obtained in this "predetermined rolling period" are arranged in chronological order may also be referred to as an "eccentric amount data waveform".
  • the normal roll eccentricity maximum average value may be the average value of a plurality of positive eccentricity peak values included in the eccentricity data waveform.
  • the minimum average value of the normal roll eccentricity amount may be the average value of a plurality of negative eccentricity amount peak values included in the eccentricity amount data waveform.
  • the predetermined rolling period may be a period during which a predetermined number of rolled materials are rolled. Further, the predetermined rolling period may be a period from the start of the rolling process to the elapse of a predetermined predetermined time.
  • the first rolling period may be the time required to roll one rolled material, or may be the time required to roll a plurality of predetermined rolled materials.
  • the first rolling period may be a predetermined time regardless of the number of rolled materials.
  • the second rolling period may be the same length as the first rolling period, and may be longer or shorter than the first rolling period.
  • the roll state determining means has predeterminedly multiplied the other representative value of the roll eccentricity acquired during the second rolling period and the normal roll eccentricity representative value. It may be constructed so as to determine the state of the monitored roll by comparing the value with.
  • the other representative value is a numerical value of the same type as the representative value calculated from the plurality of roll eccentric amounts calculated by the identification means during the second rolling period.
  • the roll state determining means may be constructed so as to determine the state of the monitored roll based on the test results of the statistical test method for a plurality of roll eccentric amounts.
  • the statistical test method various known test methods can be used.
  • the statistical test method may be a chi-square test as an example.
  • the roll state determining means may determine the state of the monitored roll based on a plurality of roll eccentricities according to an outlier detection method based on the hoteling theory.
  • the third roll state monitoring device includes a rolling load detecting means, a signal extracting means, and a roll state determining means.
  • the rolling load detecting means of the upper roll set and the lower roll set It is constructed to detect the rolling load signal of the roll to be monitored selected from the above.
  • the signal extraction means extracts a rolling load high frequency signal having a frequency equal to or higher than a predetermined frequency from the rolling load signal.
  • the roll state determining means is constructed so as to determine the state of the monitored roll based on the test result of the statistical test method for a plurality of rolling load values included in the rolling load high frequency signal.
  • the roll state determining means may calculate a rolling load value probability density distribution based on the plurality of rolling load values. Further, the roll state determining means may be constructed so as to determine the state of the monitored roll based on a comparison between the rolling load value probability density distribution and a predetermined reference distribution. Further, in the third roll state monitoring device, the roll state determining means may include a normal distribution roll state determining means, may include a Rayleigh distribution roll state determining means, and includes at least one of these means. It may be constructed as follows. The normal distribution roll state determining means may calculate the probability density distribution of the plurality of rolling load values as the rolling load value probability density distribution, or may use the normal distribution as the reference distribution.
  • the Rayleigh distribution roll state determining means obtains the maximum minimum probability density distribution, which is the probability density distribution of each of the plurality of rolling load maximum values and the plurality of rolling load minimum values included in the rolling load high frequency signal, and the rolling load value probability density. It may be calculated as a distribution.
  • the Rayleigh distribution roll state determining means may use the Rayleigh distribution as the reference distribution. When the roll state determination means includes both the normal distribution roll state determination means and the Rayleigh distribution roll state determination means, if at least one of these determination results is abnormal, the monitored roll is abnormal. It may be determined that there is.
  • the standard deviation ⁇ of a plurality of rolling load values may be calculated.
  • the probability density distribution of plus or minus k ⁇ obtained by multiplying this standard deviation ⁇ by a predetermined coefficient k may be compared with the normal distribution.
  • the numerical value obtained by calculating the difference between the probability density distribution and the normal distribution may be used as the test result.
  • a numerical value obtained by calculating the difference between the maximum-minimum probability density distribution and the Rayleigh distribution may be used as the test result.
  • the numerical value obtained by calculating the difference between the plurality of probability density distributions may be one value selected from the group consisting of the Kullback-Leibler distance, the sum of squares of errors, and the sum of absolute values of errors.
  • the monitored roll may have a first side end portion and a second side end portion on the opposite side of the first side end portion.
  • the rolling load detecting means detects a first side rolling load signal from a first rolling load sensor provided at the first side end portion and a second side from a second rolling load sensor provided at the second side end portion. It may be constructed to detect rolling load signals.
  • the signal extraction means may extract a rolling load high frequency signal having a frequency equal to or higher than the predetermined frequency from each of the first side rolling load signal and the second side rolling load signal.
  • the roll state determining means has the first side end portion and the second side end portion of the monitored roll based on the test result of the statistical test method for the rolling load high frequency signal extracted by the signal extraction means. It may be constructed so as to judge the state of each part.
  • the roll state may be determined based on the "test result for each rolling stand" which is the test result of the statistical test method for each of the plurality of rolling stands.
  • the upper roll set may include a plurality of upper roll sets constituting the plurality of rolling stands.
  • the lower roll set may include a plurality of lower roll sets constituting the plurality of rolling stands together with each of the plurality of upper roll sets.
  • the rolling load detecting means may acquire a plurality of rolling load signals from the rolling load sensors of the plurality of rolling stands.
  • the signal extraction means may extract a plurality of rolling load high frequency signals having a frequency equal to or higher than the predetermined frequency from each of the plurality of rolling load signals.
  • the roll state determining means is a test result for each of a plurality of rolling stands corresponding to each of the plurality of rolling stands as a test result of the statistical test method for a plurality of rolling load values included in each of the plurality of rolling load high frequency signals. May be obtained and the state of the monitored roll may be determined based on the test results for each of the plurality of rolling stands.
  • the "monitoring target roll” may include at least one of the upper monitoring target roll and the lower monitor target roll.
  • the “upper monitor target roll” is one roll selected from the “upper roll set”.
  • the “lower monitor target roll” is one roll selected from the “upper roll set”.
  • the upper roll set includes the upper work roll.
  • the upper roll set may include an upper backup roll or an upper intermediate roll.
  • the upper monitor target roll is the upper work roll.
  • the upper roll set is composed of an upper work roll and an upper backup roll, at least one of the upper work roll and the upper backup roll is selected as the upper monitor target roll.
  • the upper roll set is composed of an upper work roll, an upper backup roll, and an upper intermediate roll, at least one of the upper work roll, the upper backup roll, and the upper intermediate roll is selected as the upper monitor target roll.
  • the lower roll set includes the lower work roll.
  • the lower roll set may include a lower backup roll or a lower intermediate roll. If the lower roll set consists only of lower work rolls, the lower monitor target roll is the lower work roll.
  • the lower roll set consists of a lower work roll and a lower backup roll, at least one of the lower work roll and the lower backup roll is selected as the lower monitor target role.
  • the lower roll set consists of a lower work roll, a lower backup roll, and a lower intermediate roll, at least one of the lower work roll, the lower backup roll, and the lower intermediate roll is the lower monitor target roll. Be selected.
  • the monitor target roll may include both the upper monitor target roll and the lower monitor target roll.
  • the roll state determination of the upper monitor target roll and the roll state determination of the lower monitor target roll may be performed separately.
  • the rolling load detecting means distributes the output signal of the rolling load sensor at a predetermined ratio to the upper monitored roll.
  • the rolling load and the lower rolling load for the lower monitored roll may be detected respectively.
  • the predetermined ratio may be 1: 1 or any other ratio.
  • the load fluctuation value extracting means extracts the upper rolling load fluctuation value which is the value of the upper rolling load for each rotation position of the upper monitor target roll, and independently monitors the lower side.
  • the lower rolling load fluctuation value which is the value of the lower rolling load for each rotation position of the target roll, may be extracted.
  • the accumulated value obtained by accumulating the rolling load or the roll gap equivalent value is obtained for each roll rotation position.
  • the amount of roll eccentricity can be calculated for each roll rotation position.
  • the normal roll eccentricity representative value is a value representing a plurality of roll eccentricities calculated by the identification means when the state of the monitored roll is normal.
  • the representative value of the normal roll eccentricity amount is used as a criterion for determining the roll state.
  • a representative value of the eccentricity of the normal roll is generated based on the actual identification data obtained when the roll to be monitored was normal in the past rolling period.
  • the third roll state monitoring device of the present application it is possible to statistically determine whether or not a plurality of rolled load values included in the rolling load high frequency signal are within the normal values.
  • the roll state determination based on statistical judgment can more accurately determine the presence or absence of roll eccentricity abnormality based on the overall tendency than the roll state determination based on single or a small number of data detection results. As a result, the roll eccentricity abnormality can be monitored with high accuracy.
  • FIG. 1 It is a figure explaining an example of the rolling mill to which the roll state monitoring apparatus which concerns on Embodiment 1 is applied. It is a figure for demonstrating the structure of the roll state monitoring apparatus, the upper roll set, and the lower roll set which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a figure for demonstrating the relationship between the division of a backup roll and a work roll which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a figure explaining the state of the fluctuation of the rolling load applied to Embodiment 1.
  • FIG. It is a figure for demonstrating concretely the method of extracting the rolling load variation and identification of the roll eccentricity amount which concerns on Embodiment 1, and the apparatus configuration which realizes this.
  • FIG. It is a flowchart for demonstrating the 1st roll state determination technique which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a flowchart for demonstrating the 2nd roll state determination technique which concerns on the modification of Embodiment 1.
  • FIG. It is a figure explaining the structure of the roll state monitoring apparatus which concerns on the 2nd modification of Embodiment 1.
  • FIG. It is a figure for concretely explaining the method of extracting the rolling load fluctuation and identifying the roll eccentricity amount, and the apparatus structure which realizes this, which concerns on the 5th modification of Embodiment 1.
  • FIG. 2 It is a figure explaining an example of the rolling mill to which the roll state monitoring apparatus which concerns on Embodiment 2 are applied. It is a figure for demonstrating the structure of the roll state monitoring apparatus, the upper roll set, and the lower roll set which concerns on Embodiment 2.
  • FIG. It is a figure for demonstrating the roll state determination technique which concerns on Embodiment 2. It is a graph explaining the probability density distribution which concerns on Embodiment 2. It is a graph explaining the probability density distribution which concerns on Embodiment 2. It is a graph explaining the probability density distribution which concerns on Embodiment 2. It is a graph explaining the probability density distribution concerning the 1st modification of Embodiment 2. It is a graph explaining the minimum value and the maximum value related to the first modification of the second embodiment. It is a figure explaining the Kullback-Leibler distance in Embodiment 2.
  • FIG. It is a figure which shows an example of the hardware composition of the roll state monitoring apparatus which concerns on Embodiments 1 and 2.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a rolling mill 50 to which the roll state monitoring device 20 according to the first embodiment is applied.
  • the rolling mill 50 shown in FIG. 1 is arranged on the inlet side of the heating furnace 52 for heating the slab 51, the rough rolling mill 53, the bar heater 54 for heating the bar 55, the finishing rolling mill 57, and the finishing rolling mill 57.
  • the winder 61 and the roll state monitoring device 20 are provided.
  • thermometer 60 is arranged on the entrance side of the winder 61.
  • the winder 61 winds the product coil 62.
  • the rolling direction RD, the operator side OS, and the drive side DS are shown.
  • the roll state monitoring device 20 according to the first embodiment is provided as one function included in the control device for controlling the rolling mill 50 that rolls the rolled material 1.
  • the rolling mill 50 in the hot sheet rolling process will be described as a specific example.
  • a rolling mill 50 including a two-stage rough rolling mill 53 and a seven-stage finishing rolling mill 57 is shown as an example, but this is an example.
  • a rolling mill facilitates processing into automobiles and electric appliances by rolling and thinning lumps of steel materials and non-ferrous materials such as aluminum and copper.
  • rolling mills include hot thin plate rolling mills for rolling plate materials, cold rolling mills, rolling mills for rolling bar and wire rods, rolling mills such as H-shaped steel, and 12-step rolling for rolling hard materials such as stainless steel.
  • Machines and 20-stage rolling mills are included.
  • the rolls used for each rolling are also different.
  • the roll state monitoring device 20 according to the first embodiment can be used for these various types of rolling mills. This is because the various types of rolling mills that have been put into practical use often have similar device configurations, although the detailed specifications are different.
  • the rolling mill 50 shown in FIG. 1 is provided with a two-stage rough rolling mill 53 and a seven-stage finishing rolling mill 57. Further, although not shown, a large-capacity electric motor for driving the upper and lower rolling rolls is provided. Although not shown, a shaft connecting the roll and the electric motor is also provided.
  • the rough rolling mill 53 of FIG. 1 When the rough rolling mill 53 of FIG. 1 has only one work roll 3a and 3b, the rough rolling mill 53 is composed of a total of four rolls, that is, work rolls 3a and 3b and backup rolls 4a and 4b having a larger diameter. You may.
  • the finishing rolling mill 57 of FIG. 1 includes a first rolling stand # 1 to a seventh rolling stand # 7.
  • Each rolling stand of the finishing rolling mill 57 is composed of a set of four upper and lower rolls. That is, it is composed of work rolls 3a and 3b and backup rolls 4a and 4b. One or more intermediate rolls may be provided between the work rolls 3a and 3b and the backup rolls 4a and 4b, respectively. In this case, one rolling stand may be composed of six or more rolls above and below. Good.
  • the roll state monitoring device 20 monitors the roll state of the finishing rolling mill 57.
  • the roll state monitoring device 20 may monitor the roll state of the rough rolling mill 53, and the roll state monitoring device 20 monitors the roll states of both the rough rolling mill 53 and the finishing rolling mill 57. May be good.
  • the roll state monitoring device 20 is constructed so as to detect an abnormality in the roll and notify the abnormality in advance by monitoring the state of the rolling roll.
  • the roll state monitoring device 20 can accurately identify the roll eccentric amount, and the abnormality is determined by comparing the identified roll eccentric amount with the roll eccentric amount in the normal state.
  • the roll state monitoring device 20 may include various types of notification means such as a display or an alarm signal that presents a roll state determination result to an operator or the like.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining the configuration of the roll state monitoring device 20, the upper roll set, and the lower roll set according to the first embodiment.
  • FIG. 2 shows one rolling stand in the finishing rolling mill 57 according to the first embodiment and a roll state monitoring device 20 connected to the rolling stand.
  • Each of the first rolling stand # 1 to the seventh rolling stand # 7 included in the finishing rolling mill 57 of FIG. 1 has the configuration shown in FIG.
  • one rolling stand includes a housing 2, work rolls 3a and 3b, backup rolls 4a and 4b, rolling means 5, rolling load detecting means 6, and roll rotation speed detector 7. , A roll reference position detector 8 and a roll gap detector 9 are provided.
  • the work rolls 3a and 3b are composed of an upper work roll 3a and a lower work roll 3b.
  • the backup rolls 4a and 4b are composed of an upper backup roll 4a and a lower backup roll 4b. Oil bearings may be used for the bearings for rotating the backup rolls 4a and 4b.
  • the reduction means 5 is a reduction device that applies a rolling load to the rolled material 1.
  • the rolling load detecting means 6 is a device for detecting a rolling load.
  • the roll rotation speed detector 7 detects the roll rotation speed.
  • the roll rotation speed here means the number of times the roll has rotated.
  • the roll rotation speed detector 7 may be a counter in which 1 is added for each rotation of the roll. If the roll rotation speed detector 7 is a sensor that measures the roll rotation speed (that is, the number of roll rotations per unit time), the roll rotates at a fixed time by multiplying this roll rotation speed by the time. You may calculate the number of times.
  • the roll reference position detector 8 detects a predetermined reference position every time the backup rolls 4a and 4b make one rotation.
  • the roll gap detector 9 detects the gap between the work rolls 3a and 3b, that is, the roll gap.
  • the upper roll set is composed of the upper work roll 3a and the upper backup roll 4a.
  • the lower work roll 3b and the lower backup roll 4b form a lower roll set.
  • the 4Hi mill is composed of four rolls, two upper and lower work rolls 3a and 3b and two upper and lower backup rolls 4a and 4b.
  • the present invention is not limited to this configuration, and a so-called 2Hi mill may be used.
  • the 2Hi mill is composed of only two upper and lower work rolls. Alternatively, it may be a so-called 6Hi mill.
  • the 6Hi mill is composed of 6 rolls, 2 upper and lower work rolls, 2 upper and lower intermediate rolls, and 2 upper and lower backup rolls. Alternatively, it may be a mill composed of a larger number of rolls.
  • the rolled material 1 is rolled by work rolls 3a and 3b in which the roll gap and the speed are appropriately adjusted so that the desired plate thickness is obtained on the exit side.
  • the upper work roll 3a is supported from above by the upper backup roll 4a.
  • the lower work roll 3b is supported from below by the lower backup roll 4b.
  • the backup rolls 4a and 4b are rotatably supported by the rolling mill housing 2.
  • the backup rolls 4a and 4b have a structure that can sufficiently withstand the rolling load acting on the rolled material 1.
  • the reduction means 5 adjusts the gap between the work rolls 3a and 3b, that is, the roll gap.
  • an electric reduction device controlled by an electric motor or a hydraulic reduction device controlled by a flood control is used. Since the hydraulic reduction has the advantage that a high-speed response can be easily obtained, the reduction means 5 may be a hydraulic reduction device.
  • the reduction means 5 may be an electric reduction device. Since the high speed of the rolling down means is irrelevant when monitoring the roll state, the roll state monitoring device 20 may be applied to a rolling stand not provided with hydraulic rolling.
  • the rolling load detecting means 6 detects, for example, a rolling load.
  • An example of the method for detecting the rolling load may be one in which the rolling load is directly measured by a load cell (Load Cell) embedded between the rolling mill housing 2 and the reduction means 5.
  • Another example of the method for detecting the rolling load may be a method of calculating the rolling load from the pressure detected by the hydraulic reduction means.
  • the rolling load detecting means 6 may be, for example, a load sensor or a pressure sensor, and specifically, a strain gauge, a load cell, or a hydraulic sensor.
  • the roll rotation speed detector 7 detects the rotation speed of the work rolls 3a, 3b, and the like.
  • the roll rotation speed detector 7 may be provided on the work rolls 3a and 3b.
  • the roll rotation speed detector 7 may be provided on the shaft (not shown) of the electric motor that drives the work rolls 3a and 3b.
  • the roll rotation speed detector 7 is, for example, a pulse output means that outputs a pulse corresponding to the rotation angle of the work rolls 3a and 3b, and a rotation angle of the work rolls 3a and 3b that detects the pulse output from the pulse output means. May be provided with an angle calculation means for calculating.
  • the roll rotation speed detector 7 may be configured so that the roll rotation speed and the rotation angle of the work rolls 3a and 3b can be finely detected by the pulse output means and the angle calculation means.
  • the rotation speed and rotation angle of the backup rolls 4a and 4b may be calculated. Specifically, when there is no slip between the work rolls 3a and 3b and the backup rolls 4a and 4b based on the rotation speeds and rotation angles of the work rolls 3a and 3b detected by the roll rotation speed detector 7. The rotation speed and the rotation angle of the backup rolls 4a and 4b in the above may be calculated.
  • the roll reference position detector 8 detects the reference position by, for example, a sensor such as a proximity switch detects an object to be detected provided on the backup rolls 4a and 4b each time the backup rolls 4a and 4b make one rotation. It is a thing.
  • the roll reference position detector 8 extracts a pulse depending on the rotation angle of the backup rolls 4a and 4b by using, for example, a pulse generator (Pulse Generator), and detects the rotation angle of the backup rolls 4a and 4b as a reference. The position may be detected.
  • FIG. 2 shows a case where the roll reference position detector 8 is attached only to the upper backup roll 4a.
  • the roll reference position detector 8 may be attached to each of the backup rolls 4a and 4b, and the reference positions of the backup rolls 4a and 4b may be detected individually.
  • the roll gap detector 9 is provided between the backup roll 4a and the reduction means 5 as an example.
  • the roll gap detector 9 indirectly detects the roll gap formed between the work rolls 3a and 3b.
  • the roll state monitoring device 20 includes a rolling load vertical distribution unit 10, a rolling load fluctuation extraction unit 11, a roll eccentricity identification unit 12, and a roll eccentricity recording. A unit 13 and a roll state determination unit 14 are provided.
  • the roll state monitoring device 20 determines the state of the monitored roll.
  • each of the backup rolls 4a and 4b is a monitor target roll.
  • the rolling load detecting means 6 detects the rolling load at a plurality of rotation positions of the work rolls 3a and 3b and the backup rolls 4a and 4b, as will be described later in FIGS. 3 and 4.
  • the rolling load vertical distribution unit 10 distributes the rolling load detected by the rolling load detecting means 6 vertically based on the ratio of the upper rolling load and the lower rolling load.
  • the distribution ratio is preset.
  • the upper rolling load is a load received from the rolled material 1 by the upper work roll 3a and the upper backup roll 4a, which are the upper roll sets.
  • the lower rolling load is a load received from the rolled material 1 by the lower work roll 3b and the lower backup roll 4b, which are the lower roll sets.
  • the upper rolling load and the lower rolling load may be distributed in a ratio of, for example, 1: 1.
  • the actual lower rolling load also receives the weight of the upper work roll and the upper backup roll.
  • the lower rolling load is slightly larger than the upper rolling load.
  • the weight of the roll is 30 to 40 tons including the work roll and the backup roll, while the rolling load is several hundred tons to 2,000 tons or 3,000 tons. Therefore, when the roll weight is taken into consideration, the lower rolling load is slightly larger than the upper rolling load as a ratio.
  • the rolling load fluctuation extraction unit 11 has an upper rolling load fluctuation value ⁇ P Tj and a lower rolling load fluctuation value ⁇ P based on the rolling loads of the upper roll set and the lower roll set distributed vertically by the rolling load vertical distribution unit 10. Bj is extracted.
  • the upper rolling load fluctuation value ⁇ P Tj and the lower rolling load fluctuation value ⁇ P Bj are fluctuation values generated in relation to the rotational positions of the upper roll set and the lower roll set.
  • the roll eccentricity identification unit 12 converts each of the upper and lower fluctuation components ⁇ P of the rolling load separately extracted by the rolling load fluctuation extraction unit 11 into a roll gap equivalent value ⁇ S.
  • the roll eccentricity identification unit 12 adds the roll gap equivalent value ⁇ S obtained by the conversion with a plurality of adders 121d and 122d described later in FIG.
  • the reason for converting to the roll gap equivalent value ⁇ S is to prevent unnecessary variation in the rolling load fluctuation value due to the difference in the characteristics of the rolled material (for example, the hardness of the rolled material). For example, with a hard material, the rolling load fluctuation tends to be large.
  • the fluctuation in the plate thickness of the rolled material 1 can be reduced by actually adjusting the roll gap using the roll gap equivalent value ⁇ S.
  • the roll state monitoring device 20 does not have a function of moving the roll gap to reduce the influence of the roll eccentricity on the plate thickness variation. Therefore, in the first embodiment, data is continuously added to the adders 121d and 122d throughout the rolling, and the values in the adders 121d and 122d continue to increase according to the rotation speed of the roll. Therefore, in the first embodiment, in order to obtain the roll eccentricity amount, a correction is performed in which the output values of the adders 121d and 122d are divided by a correction coefficient according to the roll rotation speed.
  • the roll eccentric amount recording unit 13 records a plurality of output values y Tj and y Bj output from the roll eccentric amount identification unit 12.
  • the output values y Tj and y Bj are identification values of the roll eccentricity amount.
  • the roll eccentric amount peak- to-peak value ⁇ y peak is the difference between the maximum value and the minimum value in the roll eccentricity amount identified by the roll eccentricity amount identification unit 12.
  • the roll eccentricity recording unit 13 sets the roll eccentricity peak value ⁇ y peak identified by the roll eccentricity identification unit 12 within a predetermined rolling period as “normal roll eccentricity peak value ⁇ y nor_peak”. Record as.
  • the normal roll eccentricity peak value ⁇ y nor_peak is a determination value representing the roll eccentricity peak value ⁇ y peak when the monitor target roll is in a normal state.
  • predetermined rolling period may be a period from immediately after the rolls are replaced until a predetermined time elapses, and the number of rolls is predetermined immediately after the rolls are replaced. It may be the period required for the rolled material 1 of the above to be rolled. Every time the rolling material 1 is finished rolling, the roll eccentricity peak value ⁇ y peak of each rolled material 1 is obtained. The obtained roll eccentricity peak value ⁇ y peak is recorded as the roll eccentricity peak value ⁇ y peak at the time when the rolling material 1 is rolled.
  • the roll eccentricity maximum value y max (plus side peak value) or the roll eccentricity minimum value It may be replaced with y min (peak value on the minus side).
  • the roll eccentric amount recording unit 13 may record the roll eccentric amount maximum value y max or the roll eccentric amount minimum value y min , respectively.
  • the roll eccentricity recording unit 13 sets the roll eccentricity maximum value y max or the roll eccentricity minimum value y min identified by the roll eccentricity identification unit 12 within a predetermined rolling period. Record as the maximum roll eccentricity y max or the minimum roll eccentricity y min in the normal state of the roll.
  • the maximum roll eccentricity y max in the normal state of the roll is also referred to as "normal roll eccentricity maximum y nor_max”.
  • the minimum roll eccentricity y min in the normal state of the roll is also referred to as "normal roll eccentricity minimum y nor_min”.
  • the predetermined number is preferably set to a relatively large number such as 5 or 10. The value of 5 or 10 will be described.
  • the work roll replacement cycle is when about 100 rolled materials 1 are rolled. If the above-mentioned predetermined number is set to 40 to 50, the number of rolled materials 1 to be determined as normal or abnormal becomes very small, which is not practical. Therefore, the predetermined number is preferably about 10, which is within 10% of 100, for example.
  • the backup roll replacement cycle is about several days to 10 days. The number of rolled materials 1 rolled during this period reaches several thousand.
  • the predetermined number can be set to more than 5 to 10. Since the work roll comes into direct contact with the rolled material, the area near the center in the width direction is easily worn, and the roll needs to be frequently replaced and polished. Therefore, the work roll has the above-mentioned exchange cycle. On the other hand, since the backup roll does not come into direct contact with the rolled material, it may have a long replacement cycle. Further, it may be assumed that the roll is normal immediately after the roll polishing. This is because when the roll is exposed to the public during the polishing process, any abnormality can be easily detected.
  • the roll state determination unit 14 determines the states of the backup rolls 4a and 4b, which are the monitoring target rolls, by using the data recorded in the roll eccentricity recording unit 13.
  • the roll state determination unit 14 may perform a comparison determination based on the data within a predetermined time after the roll exchange. This comparison determination is realized by the routine of FIG. 6 described later. Further, the roll state determination unit 14 according to the modified example is not based on the data within a predetermined time after the roll exchange, but is based on a fixed value or a statistical value determined from the data obtained in the past. It may be determined to be normal or abnormal. This modification is realized by the routine of FIG. 7 described later. A specific method of determination in the roll state determination unit 14 will be described later with reference to FIGS. 6 and 7.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining the relationship between the division of the backup rolls 4a and 4b and the work rolls 3a and 3b according to the first embodiment.
  • FIG. 3 shows the positional relationship between the work rolls 3a and 3b and the backup rolls 4a and 4b.
  • the backup roll may be abbreviated as "BUR”
  • the work roll may be abbreviated as "WR”.
  • the backup rolls 4a and 4b are provided with a position scale 15 for detecting the rotation position. Further, a reference position 4c which is preset in a part of the backup rolls 4a and 4b and rotates in conjunction with the rotation of the backup rolls 4a and 4b is shown.
  • the position scale 15 is provided on the immediate outer side of the backup rolls 4a and 4b so as to surround the backup rolls 4a and 4b, for example.
  • a scale is provided so as to divide the entire circumference of the backup rolls 4a and 4b into n equal parts. That is, scales are provided at predetermined angles (360 / n degrees) around the rotation axes of the backup rolls 4a and 4b.
  • the reference position 15a (fixed reference position) of the position scale 15 is set to 0, and the numbers are numbered up to the (n-1) th.
  • the position scale 15 is provided for explaining the rolling load fluctuation extraction unit 11 and the like, and the scale itself may not be attached to the actual equipment.
  • ⁇ WT0 is the rotation angle of the work roll 3 when the reference position 4c of the backup rolls 4a and 4b coincides with the fixed reference position 15a.
  • ⁇ WT is the rotation angle of the work roll 3 after the backup rolls 4a and 4b are rotated by ⁇ BT.
  • ⁇ represents an angle
  • the subscript W represents the work roll 3
  • the subscript B represents the backup roll 4
  • the subscript T represents the upper roll
  • the subscript B represents the lower side. Indicates that it is a roll.
  • the rotation angle of the backup rolls 4a and 4b is the angle at which the reference position 4c of the backup rolls 4a and 4b moves from the fixed reference position 15a in conjunction with the rotation of the backup rolls 4a and 4b. It shall be represented. For example, when the rotation angle of the backup rolls 4a and 4b is 90 degrees, the reference position 4c of the backup rolls 4a and 4b is rotated 90 degrees in the rotation direction of the backup rolls 4a and 4b from the fixed reference position 15a. Indicates that it is in position. Further, assuming that the rotation angles of the backup rolls 4a and 4b are on the closest scale of the position scale 15 (for example, the j-th scale of the position scale 15), the rotation angle numbers of the backup rolls 4a and 4b are j. explain.
  • the reference position detector 8 may be configured.
  • the proximity sensor provided at the reference position 4c of the backup rolls 4a and 4b rotates together with the backup roll 4 and reaches the fixed reference position 15a, so that the object to be detected embedded in the reference position 15a is reached. Is detected by the proximity sensor. That is, it is recognized that the reference position 4c of the backup rolls 4a and 4b has passed the fixed reference position 15a.
  • the roll reference position detector 8 is not essential to the first embodiment.
  • the fixed reference positions 0 to n-1 are made equal to the divisions of the rolling load recording area (P 0 to P n-1 in FIG. 5) in FIG. 5, which will be described later, and these division positions are equalized.
  • the rolling load in is stored in the recording area.
  • the arithmetic processing capacity of the controller is sufficiently high, so it is preferable to pay attention to the contradictory relationship between the fineness of control and the arithmetic capacity.
  • the backup roll rotation angle shall represent an angle at which the backup roll reference position moves from the fixed reference position according to the rotation of the backup rolls 4a and 4b.
  • the backup roll rotation angle of 90 degrees means that the backup roll reference position is 90 degrees in the rotation direction of the backup rolls 4a and 4b from the fixed reference position.
  • the backup roll rotation angle number is i when the backup roll rotation angle is at the position closest to the position scale (for example, the i-th position scale).
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the state of fluctuation of the rolling load applied to the first embodiment. A method for extracting a fluctuating component due to the roll eccentricity of the rolling load will be described with reference to FIG.
  • FIG. 4 shows the fluctuation of the rolling load with the change of the rotation angle of the backup roll.
  • this straight line 103 may be regarded as the rolling load excluding the rolling load fluctuation due to the roll eccentricity. Good. Therefore, the fluctuation of the rolling load due to the roll eccentricity may be obtained from the difference between the rolling loads P 11 , P 12 , P 13 ... P 20 measured at each rotation angle number and the straight line 103.
  • the actually measured rolling load Pij value includes noise components in addition to rolling load fluctuations due to temperature fluctuations, plate thickness fluctuations, tension fluctuations, etc. and rolling load fluctuations due to roll eccentricity. Often. Therefore, the actual values of the actual rolling load Pij are not distributed on the gentle curve as shown in FIG. 4, but the rolling load P i0 at the start point and the rolling load P at the end point to be connected in order to obtain the straight line. (I + 1) It may be difficult to specify 0.
  • the calculation based on the average value as described below may be performed.
  • the change between the rolling load P i0 and the rolling load P (i + 1) 0 is not large.
  • the difference ⁇ P ij of each of the measured rolling loads P i0 , P i1 , P i2 , P i3 ... P (i + 1) 0 with respect to the average value ⁇ P AVE_n is regarded as a variable component due to the roll eccentricity of the rolling load. May be good.
  • the average value ⁇ P AVE_n is an average value of n rolling loads P i0 , P i1 , P i2 , P i3 ... P i (n-1) .
  • the advantage of the calculation method based on this average value is that the collection of the actual value of the rolling load can be reduced by the (n-1) category, and it is also resistant to fluctuations in the rolling load due to noise or the like. It is also an effective means to reduce the noise component by performing a filtering process on the actual value of the rolling load.
  • FIG. 5 is a diagram for specifically explaining a method for extracting rolling load fluctuations and identifying a roll eccentricity amount according to the first embodiment, and a specific device configuration for realizing the method.
  • the specific configuration and operation of the rolling load fluctuation extraction unit 11 and the roll eccentricity identification unit 12 will be described with reference to FIG.
  • the rolling load fluctuation extraction unit 11 includes an upper load fluctuation extraction unit 111 and a lower load fluctuation extraction unit 112.
  • the upper load variation extracting section 111 on the basis of the rolling load P T distributed by rolling load vertical distribution unit 10 extracts the upper rolling load variation [Delta] P T.
  • the upper rolling load variation [Delta] P T is the extracted values of the fluctuation component due to the roll eccentricity of the rolling load P Tj at a plurality of rotational positions of the upper backup roll 4a.
  • a plurality of upper rolling load fluctuation values ⁇ P T0 , ⁇ P T1 , ... ⁇ P Tn-1 are calculated for each of the plurality of rotation positions of the upper backup roll 4a.
  • the lower load fluctuation extraction unit 112 extracts the lower rolling load fluctuation value ⁇ P B based on the rolling load P B separated by the rolling load vertical distribution unit 10.
  • the lower rolling load fluctuation value ⁇ P B is a value obtained by extracting fluctuation components due to the roll eccentricity of the rolling load P Bj at a plurality of rotation positions of the lower backup roll 4b. For each of the plurality of rotation positions of the lower backup roll 4b, a plurality of lower rolling load fluctuation values ⁇ P B0 , ⁇ P B1 , ... ⁇ P Bn-1 are calculated.
  • the upper load fluctuation extraction unit 111 has a rolling load recording unit 111a, an average value calculation means 111b, and a deviation calculation means 111c.
  • the lower load fluctuation extraction unit 112 also includes a rolling load recording unit 112a, an average value calculation means 112b, and a deviation calculation means 112c.
  • the rolling load recording units 111a and 112a are n rolling load recording units provided corresponding to the rotation angle numbers of the backup rolls 4a and 4b, respectively.
  • the rolling load P Tj and P Bj when the backup rolls 4a and 4b reach the corresponding rotation angle numbers are recorded in the rolling load recording units 111a and 112a for a predetermined period.
  • Average value calculating means 111b based on the recorded rolling load P Tj each rolling load recording unit 111a, calculates the average value ⁇ P AVE_Tn.
  • the average value calculation means 112b calculates the average value ⁇ P AVE_Bn based on the rolling load P Bj recorded in each rolling load recording unit 112a.
  • the plurality of deviation calculation means 111c are provided so as to have a one-to-one correspondence with each of the plurality of rolling load recording units 111a.
  • Deviation calculation means 111c is, a plurality of the deviation [Delta] P Tj, backup roll 4a, and outputs the calculation every time one rotation.
  • the plurality of deviations ⁇ P Tj are deviations of each of the rolling loads P Tj with respect to the average value ⁇ P AVE_Tn.
  • Each rolling load P Tj is recorded in each corresponding rolling load recording unit 111a.
  • the deviation calculation means 112c of the lower load fluctuation extraction unit 112 also outputs the deviation ⁇ P Bj by executing the same calculation process.
  • the roll eccentricity identification unit 12 includes an upper addition means 121 and a lower addition means 122.
  • the upper adding means 121 includes a conversion block 121a, a limiter 121b, a switch 121c, an adder 121d, and a rotation speed correction block 121e.
  • the upper addition means 121 converts the fluctuation component of the rolling load PTj due to the roll eccentricity output from the upper load fluctuation extraction unit 111 into a roll gap equivalent value ⁇ S Tj by the conversion block 121a.
  • the converted roll gap equivalent value ⁇ S Tj is separately integrated into a plurality of adders 121d for each rotation angle number via the limiter 121b and the switch 121c.
  • the lower adding means 122 includes a conversion block 122a, a limiter 122b, a switch 122c, an adder 122d, and a rotation speed correction block 122e.
  • the lower addition means 122 converts the fluctuation component of the rolling load P Bj due to the roll eccentricity output from the lower load fluctuation extraction unit 112 into a roll gap equivalent value ⁇ S Bj.
  • the converted roll gap equivalent value ⁇ S Bj is separately integrated into a plurality of adders 122d for each rotation angle number via the limiter 122b and the switch 122c.
  • the roll gap equivalent value input to the limiter 121b is described as ⁇ S Tj LM, and the roll gap equivalent value output from the limiter 121b is described as ⁇ S Tj.
  • the roll gap equivalent value input to the limiter 122b is described as ⁇ S Bj LM in particular, and the roll gap equivalent value output from the limiter 122b is described as ⁇ S Bj.
  • the limiters 121b and 122b may be omitted as a modification of the first embodiment, and when such a configuration is omitted, it is not necessary to distinguish the roll gap equivalent values before and after the limiter.
  • the upper addition means 121 and the lower addition means 122 have the same configuration. Therefore, in the following, the operation of the upper addition means 121 will be mainly described, and the description of the lower addition means 122 will be omitted or simplified as necessary.
  • the conversion block 121a corresponding to the j-th rotation position converts the load fluctuation value ⁇ P Tj into the roll gap equivalent value ⁇ S Tj .
  • the arithmetic processing of the conversion block 121a can be realized based on the following equation (3). It is assumed that the load fluctuation value ⁇ P and the roll gap equivalent value ⁇ S in the formula (3) are ⁇ P Tj and ⁇ S Tj, respectively.
  • M is a mill constant and Q is a plastic coefficient of the rolled material.
  • the reason for converting the rolling load fluctuation value ⁇ P to the roll gap equivalent value ⁇ S will be described below using the above equation (3).
  • Different steel types may have different rolling load fluctuation values.
  • the ⁇ P of a hard steel grade is large, while the ⁇ P of a soft steel grade is small.
  • the normal roll eccentricity peak-to-peak value ⁇ y nor_peak is calculated by rolling a soft steel grade after the roll replacement, and then a large ⁇ P is detected by rolling a hard material. In this case, depending on the setting of the threshold value, it may be determined that the roll is abnormal when rolling a hard material.
  • the upper and lower limit values of the limiters 121b and 122b are set too narrow, an abnormality may not be detected. It is preferable that the upper and lower limit widths of the limiters 121b and 122b are not set excessively narrow. These limiters 121b and 122b are provided in order to avoid the influence of steep and large noise.
  • the widths of the upper and lower limit values of the limiters 121b and 122b are also referred to as "limiter widths" for convenience. An example of how to set the limiter width will be described below.
  • the coefficient m is used in the determination process of step S1403 in the flowchart of FIG. 6 to be described later.
  • the coefficient m is a coefficient for determining an abnormality in step S1403 of FIG.
  • the limiter width may be determined in relation to this coefficient m.
  • the switch 121c includes n unit switches SW TI corresponding to each rotation angle number of the upper backup roll 4a. Each time the upper backup roll 4a makes one rotation (that is, every time the average value calculation by the average value calculation means 111b is completed), the n unit switches included in the switch 121c are turned on in the order of rotation angle numbers. .. The switch 121c outputs the roll gap equivalent values ⁇ S T0 , ... ⁇ S Tn-1, which have passed through the limiter 121b, to the adder 121d in the subsequent stage.
  • the switch 122c of the lower addition means 122 also includes n unit switches SW BI corresponding to each rotation angle number of the lower backup roll 4b.
  • the switch 122c operates in the same manner as the switch 121c to output the roll gap equivalent values ⁇ S B0 , ... ⁇ S Bn-1 to the adder 122d in the subsequent stage.
  • the accumulated value ⁇ S AT0 calculated by the unit adder ⁇ T0 is the accumulated value obtained by summing the 10 roll gap equivalent values ⁇ S T0 .
  • each of the n unit adders ⁇ B0 , ⁇ B1 , ... ⁇ Bj , ... ⁇ Bn-1 has a roll gap equivalent value ⁇ S B0.
  • adders 121d and 122d may be cleared to zero when one rolled material is rolled.
  • the rotation speed correction block 121e is a function for correcting that the amount of roll eccentricity continues to be integrated. In the first embodiment, since the reduction control operation based on the roll eccentricity amount is not performed, the roll eccentricity of the actual machine is not suppressed. Specifically, the rotation speed correction block 121e divides the output from the adder 121d by the roll rotation speed. The rotation speed correction block 121e outputs this calculation result for n roll divisions.
  • the correction calculation of the rotation speed correction block 121e corrects the output from the adder 121d by a correction coefficient according to the roll rotation speed.
  • the correction coefficient is set to the same value as the number of times the monitor target roll is rotated, but a correction coefficient other than this may be used.
  • the correction factor may be set less or more than the number of rotations of the monitored roll.
  • the correction coefficient may be a value obtained by subtracting or adding a predetermined value to the number of times the monitor target roll is rotated.
  • the correction coefficient may be calculated as a variable value that is directly proportional to the monitor target roll by multiplying the predetermined proportional coefficient by the number of rotations of the monitor target roll.
  • the rotation speed correction block 122e of the lower addition means 122 also performs the same correction calculation as the rotation speed correction block 121e.
  • the output values y T0 of the rotation speed correction block 121e, ... y Tn-1, and the output values y B0 , ... y Bn-1 of the rotation speed correction block 122e are identified by the roll eccentricity identification unit 12. The amount of roll eccentricity obtained.
  • the upper addition means 121 of FIG. 5 outputs the roll eccentricity y T0 , ... y Tn-1 of the upper backup roll 4a which is the monitor target roll in the upper roll set.
  • the lower addition means 122 of FIG. 5 outputs the roll eccentricity y B0 , ... y Bn-1 of the lower backup roll 4b, which is the roll to be monitored in the lower roll set.
  • the roll eccentricity recording unit 13 has the roll eccentricity y Tj of the upper monitor target roll (that is, the upper backup roll 4a) transmitted from the roll eccentricity identification unit 12 and the lower monitor target.
  • the roll eccentricity y Bj of the roll (that is, the lower backup roll 4b) is stored.
  • the roll state determination unit 14 determines the roll state based on the data taken out from the roll eccentricity recording unit 13 according to one of the routines of FIG. 6 and the routines of FIGS. 7 and 8. ..
  • FIG. 6 is a flowchart for explaining the first roll state determination technique according to the first embodiment.
  • the routine of FIG. 6 is executed by the roll eccentric amount recording unit 13 and the roll state determination unit 14. After the roll eccentricity amount of the rolled material is identified in FIG. 5, a method of determining an abnormality in the roll state by the roll eccentricity amount recording unit 13 and the roll state determination unit 14 is shown in FIG.
  • a first determination method, a second determination method, and a third determination method are provided as the first roll state determination technique.
  • the first determination method is a method of comparing the normal roll eccentricity peak value ⁇ y nor_peak with the roll eccentricity peak value ⁇ y peak of each rolled material.
  • the second determination method is a method of comparing the normal roll eccentricity maximum value y nor_max with the roll eccentricity maximum value y max of each rolled material.
  • the third determination method is a method of comparing the normal roll eccentricity minimum value y nor_min with the roll eccentricity minimum value y min of each rolled material.
  • the three roll eccentricity peak- to-peak values ⁇ y peak, the roll eccentricity maximum value y max, and the roll eccentricity minimum value y min are representative values calculated based on the roll eccentricity y Tj and y Bj. , These values may be regarded as having the same determination function as each other.
  • the roll eccentric amounts y Tj and y Bj are recorded (step S1301). Each time the rolling of one rolled material 1 is completed, the roll eccentricity y T0 , y T1 , ..., Y Tn-1 and the roll eccentricity identified by the roll eccentricity identification unit 12 in FIG. The quantities y B0 , y B1 , ... y Bn-1 are recorded. The recorded data is stored in the recording medium inside the roll eccentric amount recording unit 13 (step S1302).
  • step S1303 it is determined whether or not a predetermined time has passed, or whether or not a predetermined number of rolled materials 1 have been rolled (step S1303). Only one of the conditions of the passage of time and the predetermined number of rolling rolls may be the condition of step S1303. Alternatively, the condition of step S1303 may be that at least one of the conditions of the passage of time and the predetermined number of rolling rolls is satisfied. Alternatively, the condition of step S1303 may be that the conditions of both the passage of time and the predetermined number of rolled rolls are satisfied.
  • the process of this step S1303 is a determination process for determining the passage of the "first rolling period".
  • the validity of the roll eccentricity in the second rolling period after the first rolling period is determined by using the identification value of the roll eccentricity acquired in the first rolling period. Be evaluated.
  • step S1401 the data recorded for each rolled material is read.
  • what kind of data is read depends on the content of the determination process described later.
  • step S1402 The average of the roll eccentricity peak value ⁇ y peak is calculated, and the calculated average value is set to the normal roll eccentricity peak value ⁇ y nor_peak .
  • step S1402 The average of the maximum roll eccentricity value y max is calculated, and the calculated average value is set to the normal roll eccentricity maximum value y nor_max .
  • step S3 The average of the minimum roll eccentricity value y min is calculated, and the calculated average value is set to the normal roll eccentricity minimum value y nor_min .
  • step S1402 the roll eccentricity y T0, y T1, ⁇ ⁇ ⁇ , based on the y Tn-1, a representative value [Delta] y Tnor_peak for roll eccentricity of the upper backup roll 4a, y Tnor_max , Y Tonor_min is calculated.
  • step S1402 representative values ⁇ y Bnor_peak , y Bnor_max , y Bnor_min for the roll eccentricity of the lower backup roll 4a based on the roll eccentricity y B0 , y B1 , ... y Bn-1. Is calculated.
  • the coefficient m may be set to 2.
  • the roll eccentricity peak value ⁇ y peak is larger than the value obtained by multiplying the normal roll eccentricity peak value ⁇ y nor_peak by m.
  • the maximum roll eccentricity value y max is larger than the value obtained by multiplying the normal roll eccentricity maximum value y nor_max by m.
  • the minimum roll eccentricity value y min is smaller than the value obtained by multiplying the normal roll eccentricity minimum value y nor_min by m.
  • the roll state determination based on the plurality of conditions (b1) to (b3) described above is performed for each monitor target roll.
  • a plurality of representative values [Delta] y Tnor_peak calculated in step S1402, y Tnor_max, with y Tnor_min, rolling state of the upper backup roll 4a is determined.
  • the roll state of the lower backup roll 4b is determined by using the plurality of representative values ⁇ y Bnor_peak , y Bnor_max , and y Bnor_min calculated in step S1402.
  • the monitor target roll may be determined that the monitor target roll is abnormal when two or more of the plurality of conditions (b1) to (b3) are satisfied. Further, when all of the plurality of conditions (b1) to (b3) are satisfied, it may be determined that the monitor target roll is abnormal.
  • FIGS. 7 and 8 are flowcharts for explaining the second roll state determination technique according to the modified example of the first embodiment.
  • the roll eccentric amount recording unit 13 and the roll state determination unit 14 determine an abnormality in the roll state according to a method different from that of the first roll state determination technique of FIG. I do.
  • the second roll state determination technique on which the routines of FIGS. 7 and 8 are based is roll state determination based on the "statistical test method".
  • H (x) is calculated according to the following equation (1) as an example of the second roll state determination technique.
  • the parameters included in the right side of the equation (1) will be described.
  • a statistical test method is carried out for the roll eccentricity peak value ⁇ y peak.
  • the parameter x the value between peaks of the roll eccentricity obtained in the current rolling step ⁇ y peak is substituted.
  • the parameter x N_AVE is substituted with an average value obtained by averaging a plurality of normal roll eccentricity peak values ⁇ y nor_peak obtained in the past.
  • the standard deviation of the roll eccentricity peak-to-peak value ⁇ y peak is substituted into the parameter ⁇ N.
  • the data for calculating these parameters x N_AVE and ⁇ N are acquired by performing the rolling steps of a plurality of rolled materials 1 when the monitored rolls are the same.
  • H (x) represented by equation (1) follows a chi-square distribution with one degree of freedom. This is called Hotelling theory. That is, the probability of occurrence is obtained from the value obtained when H (x) is substituted into the equation of the chi-square distribution with one degree of freedom.
  • the value of the chi-square distribution is generally a numerical table, it may be obtained from the numerical table, or it may be calculated by the following equation (2).
  • the standard deviation ⁇ of the data string X can be calculated as follows.
  • X AVE is the average value of the data string X.
  • the increase in H (x) corresponds to the case where x is significantly different from the past average value. In such a case, since an abnormal state with a very low probability of occurrence has occurred, it can be considered that the roll state is abnormal.
  • a 5% significance level or a 1% significance level is used. As a result, it is determined that the risk is abnormal with a risk rate of 5%, or that it is abnormal with a risk rate of 1%.
  • FIGS. 7 and 8 are executed by the roll eccentric amount recording unit 13 and the roll state determination unit 14.
  • steps S1414 in FIG. 7 and steps S1415 and S1416 in FIG. 8 realize the second roll state determination technique based on the above equation (1) and the like.
  • FIGS. 7 and 8 also include a third roll state determination technique (steps S1412, S1413).
  • the third roll state determination technique determines whether or not the roll state is normal based on a comparison determination using a fixed value determined from the data obtained in the past.
  • the roll eccentric amount identified by the roll eccentric amount identification unit 12 is recorded by the roll eccentric amount recording unit 13 (step S1311).
  • the roll eccentric amount recording unit 13 increases the roll eccentric amount y T0 , y T1 , ... y Tn-1, and the roll eccentric amount y each time the rolling of one rolled material 1 is completed. Record B0 , y B1 , ... y Bn-1 , respectively.
  • the recorded data is stored in the recording medium inside the roll eccentric amount recording unit 13 (step S1312).
  • step S1411 it is determined whether or not a predetermined fixed threshold value is used as a determination criterion (step S1411). Whether or not to use the fixed threshold value in step S1411 is determined by the state of the determination method flag prepared in advance. If the determination method flag is 1, the determination result in step S1411 is affirmative (YES). If the determination method flag is 0, the determination result in step S1411 is negative (NO). It is assumed that the determination method flag is set in advance and can be changed after the fact.
  • step S1411 If the determination result in step S1411 is affirmative (YES), the process proceeds to step S1412 and step S1413 in FIG. 8, and the above-described third roll state determination technique is implemented.
  • step S1412 three types of threshold values shown in the following (c1) to (c3) are read from the recorded data of the roll eccentric amount recording unit 13. These threshold values are fixed values set in advance by using rolling data or simulations obtained in the past. These three types of threshold values may be set separately for the upper monitor target roll and the lower monitor target roll, or may be set to a common value for both the upper and lower monitor target rolls.
  • C1 Roll eccentricity amount The first threshold value Y peak_th defined for determining the inter-peak value ⁇ y peak.
  • C2 Second threshold value Y max_th determined for determining the maximum roll eccentricity value y max.
  • Third threshold value Y min_th defined for determining the minimum roll eccentricity value y min
  • each of the backup rolls 4a and 4b to be monitored is abnormal based on whether or not at least one of the following plurality of conditions (d1) to (d3) is satisfied. Whether or not there is is determined.
  • D1 The value between peaks of the amount of roll eccentricity ⁇ y peak is larger than the first threshold value Y peak_th.
  • D2 The maximum roll eccentric amount y max is larger than the second threshold value Y max_th.
  • D3 The minimum roll eccentric amount y min is smaller than the third threshold value Y min_th.
  • the roll state determination based on the above-mentioned plurality of conditions (d1) to (d3) is performed for each monitor target roll.
  • step S1411 determines whether the determination result in step S1411 is negative (NO) or not. If the determination result in step S1411 is negative (NO), the process proceeds to step S1414 and steps S1415 and S1416 of FIG. As a result, the above-mentioned second roll state determination technique is implemented.
  • step S1414 the various parameters described in the following (e1) to (e3) are calculated.
  • E1 Mean value x N_AVE and standard deviation ⁇ N for the value between peaks of roll eccentricity ⁇ y peak
  • E2 Mean value x N_AVE and standard deviation ⁇ N for the maximum roll eccentricity y max
  • E3 Mean value x N_AVE and standard deviation ⁇ N for the minimum roll eccentricity y min
  • each of the backup rolls 4a and 4b to be monitored is abnormal based on whether or not at least one of the following plurality of conditions (f1) to (f3) is satisfied. Whether or not there is is determined.
  • the calculation process of the above parameters (e1) to (e3) and the roll state determination process based on the plurality of conditions (f1) to (f3) are performed for each monitor target role when there are a plurality of monitor target roles. It is preferable to carry out each. In the first embodiment, these processes are performed separately on the upper backup roll 4a and the lower backup roll 4b.
  • the upper backup roll 4a is used in step S1415 by using a plurality of parameters calculated in step S1414 based on the roll eccentricity y T0 , y T1 , ..., Y Tn-1.
  • the roll state is determined.
  • the roll state of the lower backup roll 4b is determined in step S1415 using a plurality of parameters calculated in step S1414 based on the roll eccentricity y B0 , y B1 , ... y Bn-1. Will be done.
  • the roll to be monitored is abnormal when two or more of the plurality of conditions (f1) to (f3) are satisfied. Further, when all of the plurality of conditions (f1) to (f3) are satisfied, it may be determined that the monitor target roll is abnormal.
  • step S1416 the calculation data of step S1414 is added to the recording medium of the roll eccentric amount recording unit 13 with the identifier of normal / abnormal depending on whether the roll state determination result is determined to be normal or abnormal. It will be saved.
  • the data storage process with an identifier in step S1416 is preferably performed separately for each monitor target role.
  • the plurality of parameters (e1) to (e3) separately calculated in step S1414 for the upper backup roll 4a and the lower backup roll 4b are added with an identifier of either normal or abnormal. It is saved as it is.
  • the number of data in the normal state is about 5 to 10, which is a little small as the number of data for determination.
  • the routines of FIGS. 7 and 8 a sufficiently large amount of data to be compared can be secured by accumulating a large amount of past data by the roll eccentricity recording unit 13. Therefore, in the case of the routines of FIGS. 7 and 8, there is an advantage that the abnormality determination based on the Hotelling theory can be easily applied.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a transition of an actual roll eccentricity amount according to the first embodiment.
  • the roll state determination unit 14 has a function of displaying the roll eccentricity peak-to-peak value ⁇ y peak. 9, as an example, from the strip 1 that completed rolled in the last roll eccentricity peak value [Delta] y peak plurality duty that retroactively is displayed.
  • the roll eccentric amount peak-to-peak value ⁇ y peak is the difference between the maximum value and the minimum value of the roll eccentric amount, which is the output of the roll eccentric amount identification unit 12.
  • the horizontal axis in FIG. 9 represents the number of rolled materials.
  • the roll state is normal in the first and second rolls.
  • the roll breakage started around the 3rd or 4th roll.
  • the operator notices an abnormality at the 10th rolling mill and stops the rolling mill 50.
  • a part of the upper backup roll was found to be damaged on the drive side (DS).
  • the increase in the amount of eccentricity of the upper backup roll 4a coincides with the partial breakage phenomenon of the roll.
  • the backup rolls 4a and 4b are set as monitoring target rolls in FIGS. 3, 4, and 5, but the present invention is not limited to this.
  • Work rolls 3a and 3b may be used as monitor target rolls.
  • the monitor target roll can be arbitrarily selected from a plurality of rolls included in the upper roll set and the lower roll set.
  • both the backup rolls 4a and 4b and the work rolls 3a and 3b may be separately monitored rolls.
  • two roll state monitoring devices 20 shown in FIG. 5 are provided. This is because the rotation speeds of the backup rolls 4a and 4b and the work rolls 3a and 3b are different, so that it is preferable that the roll state determination is performed by separate roll state monitoring devices 20.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of a roll state monitoring device 20 according to a modified example of the first embodiment.
  • the blocks 10, the block 11, the block 12, the block 111, the block 112, the block 121, and the block 122 in FIG. 5 are simplified and described.
  • the backup rolls 4a and 4b are set as monitoring target rolls, and one rolling load value is used for one rolling stand. Has been done.
  • the rolling load at the two ends in the roll width direction may be individually measured for each of the rolling stands # 1 to # 7.
  • drive-side rolling load detecting means 6ds and operator-side rolling load detecting means 6os are installed at two locations at the ends in the roll width direction.
  • two roll state monitoring devices 20 are assigned to the DS rolling load and the OS rolling load, respectively.
  • the roll state monitoring device 20 for the DS rolling load mainly monitors the roll state on the drive side based on the output signal of the drive side rolling load detecting means 6ds.
  • the roll state monitoring device 20 for the OS rolling load mainly monitors the roll state on the operator side based on the output signal of the rolling load detecting means 6os on the operator side.
  • the abnormality that occurred in the central part in the roll width direction is detected in common on both the drive side and the operator side. Therefore, the first case where the abnormality is detected only on the drive side, the second case where the abnormality is detected only on the operator side, and the third case where the abnormality is detected on both the drive side and the operator side. Cases can occur.
  • the position in the roll width direction in which the abnormality occurs is either the drive side, the operator side, or the central part. It may be roughly specified whether it is the position of. Since the amount of processing in FIG. 9 is about twice that in the case of FIG. 5, it is preferable to confirm the computing power.
  • the backup rolls 4a and 4b are the monitoring target rolls, but in the third modification, the work rolls 3a and 3b are the monitoring target rolls.
  • a total of four roll state monitoring devices 20 shown in FIG. 10 may be provided.
  • the fourth modification is a modification that includes the roll state monitoring device 20 related to the second modification and the third modification. That is, the backup rolls 4a and 4b and the work rolls 3a and 3b are targeted, and the roll state monitor function is provided separately for the DS and the OS. Since another set of two left and right shown in FIG. 10 is required for the work roll, a total of four roll state monitoring devices 20 may be provided. Therefore, the processing amount of the computer is about four times as large as that of the configuration of the first embodiment. In this way, the number of roll state monitoring devices 20 may be increased in accordance with the increase in the number of monitored rolls.
  • FIG. 11 is a diagram for specifically explaining a method for extracting rolling load fluctuations and identifying a roll eccentricity amount according to a modified example of the first embodiment, and a device configuration for realizing the method.
  • the conversion blocks 121a and 122a are omitted from the configuration of FIG.
  • the rolling load fluctuation values ⁇ P Tj and ⁇ P Bj are transmitted to the limiters 121b and 122b without conversion to the roll gap equivalent values ⁇ S Tj and ⁇ S Bj.
  • Rolling load fluctuation values ⁇ P corresponding to a plurality of roll rotation positions are also accumulated in the adders 121d and 122d.
  • the difference in the characteristics (for example, the hardness of the rolled material) of the rolled material 1 targeted by the rolling mill 50 is obtained. It has a preferable feature that the variation of the calculation result based on the above can be suppressed. However, such preferable features are not always essential, and conversion blocks 121a and 122b may be omitted. As a result, the calculation load in the roll eccentricity identification unit 12 can be reduced.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a rolling mill 250 to which the roll state monitoring device 220 according to the second embodiment is applied.
  • FIG. 13 is a diagram for explaining the configuration of the roll state monitoring device 220, the upper roll set, and the lower roll set according to the second embodiment.
  • the first embodiment and the second embodiment are different in that the roll state monitoring device 20 is replaced with the roll state monitoring device 220.
  • the roll state monitoring device 220 includes a rolling load signal processing unit 210, a load data processing unit 211, and a roll state determination unit 212.
  • the same reference numerals will be given to the configurations common to those of the first embodiment, and the description thereof will be omitted, and the differences between the first embodiment and the second embodiment will be mainly described.
  • FIG. 14 is a diagram for explaining the roll state determination technique according to the second embodiment.
  • the rolling load detecting means 6 detects the rolling load received by the rolling mill 250 from the rolled material 1 as in the first embodiment.
  • the load detection signal detected by the rolling load detecting means 6 is also referred to as an original signal.
  • the monitor target roll in the second embodiment is a roll that receives a rolling load of a load detection signal to which these signal processing and determination processing are applied.
  • the monitor target role can be arbitrarily selected as in the first embodiment.
  • the rolling load vertical distribution unit 10 of the first embodiment is omitted, but when the rolling load value is distributed to the vertical rolls by the rolling load vertical distribution unit 10, at least one of the vertical rolls is monitored. It may be selected as the target role.
  • the rolling load detecting means 6 may be constructed so that the DS and the OS separately detect the rolling load, as in the fourth modification of the first embodiment described above.
  • the low frequency component and the high frequency component included in the original signal are schematically illustrated.
  • the original signal is a signal representing the absolute value of the rolling load.
  • the detected original signal generally includes a low frequency component indicating slow vibration (broken line in the upper part of FIG. 14) and a high frequency component such as noise (fine solid line in the upper part of FIG. 14).
  • the rolling load signal processing unit 210 applies an HPF (high-pass filter) to the original signal.
  • HPF high-pass filter
  • the high frequency component can be extracted and this high frequency component can be used as the rolling load high frequency signal SHF .
  • FIG. 14 an example of a rolling load and high-frequency signals S HF extracted by HPF is shown schematically.
  • the lower part of FIG. 14 is only a schematic view, and the waveform of the actual rolling load high frequency signal SHF may be different from this.
  • the load data processing unit 211 calculates the standard deviation ⁇ of the rolling load high frequency signal SHF.
  • the load data processing unit 211 calculates the difference d between the probability density distribution for ⁇ k ⁇ and the normal distribution.
  • k is, for example, a value of 2 to 5.
  • the load data processing unit 211 is set with a vertical axis range D that sufficiently includes the amplitude of the rolling load high frequency signal SHF. As shown in FIG. 14, the vertical axis range D is divided into n predetermined sections D n. Load the data processing unit 211, the rolling load high-frequency signal S HF By handled as a set of data, and counts the number of data contained in each section D n of the vertical axis range D.
  • the load data processing unit 211 calculates the probabilities of each of the plurality of sections by dividing the number of data belonging to each section by the total number of data. By applying such a calculation to all of a plurality of sections D 1 , D 2 , D 3 , ... D n , the probability density distribution (Probability density) shown on the lower right side of FIG. 14 can be obtained.
  • FIG. 15 is a graph illustrating the probability density distribution according to the second embodiment.
  • FIG. 15 is an example of an actual probability density distribution.
  • the probability density distribution of the actual data is shown by a solid line in FIG. 15, and the same data as the data used in the graph of FIG. 9 is used.
  • the solid line data in FIG. 15 is data based on the rolling load on the drive side of the damaged rolling stand.
  • the solid line data of FIG. 15 is a probability density distribution of the obtained rolling load high-frequency signal S HF by applying a high pass filter to the data of the first run of the rolling step in FIG.
  • FIG. 16 is a graph illustrating the probability density distribution according to the second embodiment.
  • the solid line data in Figure 16 unlike FIG. 15 illustrates the probability density distribution of the rolling load and high-frequency signals S HF extracted from the rolling load signal in the tenth rolling step in FIG.
  • the horizontal axis of FIGS. 15 and 16 is taken as ⁇ 4 ⁇ of the tenth signal in FIG. 5 and used as a common scaling.
  • FIGS. 15 and 16 a normal distribution for comparison is illustrated with dashed line data.
  • the probability density distribution obtained from the rolling load high frequency signal SHF matches the normal distribution.
  • the probability density distribution is clearly different from the normal distribution as shown in FIG. By such a distinction, it can be determined whether or not there is an abnormality in the roll state.
  • the roll state determination unit 212 may directly show the graph of FIG. 16 to the operator or the like through a device such as a display. As a result, the person may visually recognize the abnormality. However, the difference in distribution shape may be expressed numerically, and the roll state determination unit 212 may automatically output an abnormality determination signal based on the numerical value. This may objectively and automatically warn that an abnormality has occurred.
  • Equation (4) is an equation for obtaining the value D KL of the Kullback-Leibler Divergence.
  • Equation (5) is an equation for obtaining the value D SQ of the sum of squared errors.
  • Equation (6) is an equation for obtaining the value D ABS of the sum of the absolute values of the errors.
  • the roll state determination unit 212 may calculate the difference d between the probability density distribution and the normal distribution based on at least one of the three examples shown in the equations (4) to (6). That is, the difference d may be any one of the value D KL , the value D SQ, and the value D ABS. When this difference d is equal to or greater than a predetermined determination value, it may be determined that the roll state is abnormal.
  • P A (x) is the actual probability density taking the data x.
  • the data x is the value of the rolling load high frequency signal SHF.
  • PN (x) is normally distributed.
  • high frequency signals can be regarded as almost noise.
  • the noise is white noise and can be regarded as having a normal distribution.
  • the rolling load signal contains a noise signal due to some abnormality
  • the probability density distribution of the rolling load high frequency signal SHF is clearly different from the normal distribution. Therefore, the abnormality of the roll state can be determined based on the comparison between the probability density distribution and the normal distribution.
  • FIG. 19 is a diagram illustrating the Kullback-Leibler distance in the second embodiment.
  • FIG. 19 shows the results obtained from the data acquired in the tenth rolling step in FIG.
  • the Kullback-Leibler distance D KL is an example of the difference d between the probability density distribution and the normal distribution. Is plotted.
  • the predetermined determination value dth is a comparison determination value used for evaluating the difference d.
  • the predetermined determination value dth may be a predetermined fixed value or a variable value that is sequentially updated.
  • the predetermined determination value dth may be set to a fixed value or sequentially updated based on the value of the difference d obtained in at least one past rolling process in which the roll state was normal. May be good. For example, n differences d p1 , d p2 , d p3 ... d pn are obtained based on the past n rolling steps (p1, p2, p3 ...
  • predetermined determination value d th may be set.
  • the predetermined determination value d th may be an average value d P_ave preset predetermined coefficient k d of the multiplied value to the (k d ⁇ d p_ave).
  • the first result of the item number is based on the rolling load high frequency signal SHF on the drive side of the first stand # 1.
  • Second th results of item number is based on the rolling load and high-frequency signals S HF of the first stand # 1 of the operator side.
  • the third result of the item number is based on the rolling load high frequency signal SHF on the drive side of the second stand # 2. Item numbers are assigned up to the tenth by such a rule.
  • the tenth result of the item number is based on the rolling load high frequency signal SHF on the drive side of the upper backup roll 4a where crushing was observed.
  • the tenth result corresponds to the anomaly occurrence graph of FIG.
  • the tenth result shows that the probability density distribution is far from the normal distribution because the Kullback-Leibler distance value DKL is significantly larger than the other item numbers.
  • FIG. 17 is a graph for explaining the probability density distribution according to the first modification of the second embodiment.
  • FIG. 17 is shown as an example.
  • FIG. 17 shows a maximum value probability density distribution, a minimum value probability density distribution, and a Rayleigh distribution.
  • the probability density distribution of the maximum value and the probability density distribution of the minimum value each approach the Rayleigh distribution.
  • the maximum value probability density distribution and the minimum value probability density distribution depart from the Rayleigh distribution.
  • FIG. 18 is a graph for explaining the minimum value and the maximum value according to the first modification of the second embodiment. As shown visually in FIG. 18, each time the decrease and increase of the high frequency signal waveform are switched, one minimum value and one maximum value are obtained, so that the plurality of minimum values and the plurality of maximum values are the rolling load high frequencies. It is included in the signal SHF.
  • the roll state determination may be performed based on the comparison of the test results for each rolling stand.
  • the “test result for each rolling stand” may be the difference d obtained for each of the rolling stands # 1 to # 7.
  • the difference d may be obtained for each of the plurality of rolling stands # 1 to # 7 in the finishing rolling mill 57, and these plurality of differences d are compared with each other. May be good.
  • the difference d in this second modification may be a difference with respect to the normal distribution described with reference to FIGS. 15 and 16 described above, or may be a difference with respect to the Rayleigh distribution described with reference to FIGS. 17 and 18.
  • each of the plurality of rolling stands # 1 to # 7 includes the rolling load detecting means 6, and therefore, the rolling load signal processing unit 210 includes the plurality of rolling stands # 1 to # 7.
  • Each rolling load high frequency signal SHF can be extracted individually.
  • the load data processing unit 211 based on a plurality of rolling stands # 1 to # 7 each rolling load high-frequency signal S HF, the difference d 1 - d for each rolling stands # 1 to # 7 7 may be calculated individually. This difference d is a test result for each stand in which the statistical test method described in FIGS. 14 to 19 is performed on the rolling load signal output by the rolling load detecting means 6 of each stand.
  • the roll status determination unit 212 compares the difference d i of the i-th stand, and a difference in the j-th stand d j (except j ⁇ i) You may. However, it is assumed that an arbitrary numerical value different from i is assigned to j, and the j-th stand comprehensively represents all stands except the i-th stand.
  • Roll state determining unit 212 as an example, different and d i "representative value of the plurality of d j" is equal to or larger than a predetermined times, the monitored roll of the i stand may be judged to be abnormal.
  • the predetermined multiple may be predetermined to a value such as 3, for example.
  • FIG. 20 is a diagram showing an example of the hardware configuration of the roll state monitoring devices 20 and 220 according to the first and second embodiments.
  • the various control operations, calculation processes, and determination processes described in the first and second embodiments may be executed in the hardware configuration described below.
  • the functions of the roll state monitoring devices 20 and 220 are realized by the processing circuit.
  • the processing circuit may be dedicated hardware 350.
  • the processing circuit may include a processor 351 and a memory 352.
  • the processing circuit is partially formed as dedicated hardware 350, and may further include a processor 351 and a memory 352.
  • FIG. 20 shows an example in which a processing circuit is partially formed as dedicated hardware 350 and includes a processor 351 and a memory 352.
  • the processing circuit may include, for example, a single circuit, a composite circuit, a programmed processor, a parallel programmed processor, an ASIC, an FPGA, or these. The combination is applicable.
  • each function of the roll state monitoring devices 20 and 220 is realized by software, firmware, or a combination of software and firmware.
  • the software and firmware are written as programs and stored in memory 352.
  • the processor 351 realizes the functions of each part by reading and executing the program stored in the memory 352.
  • the processor 351 is also referred to as a CPU (Central Processing Unit), a central processing unit, a processing unit, an arithmetic unit, a microprocessor, a microcomputer, and a DSP.
  • the memory 352 corresponds to, for example, a non-volatile or volatile semiconductor memory such as RAM, ROM, flash memory, EPROM, or EEPROM.
  • the processing circuit can realize each function of the roll state monitoring devices 20 and 220 by hardware, software, firmware, or a combination thereof.
  • Rolling load detecting means 6 Rolling load detecting means, 6ds drive side rolling load detecting means, 6os operator side rolling load detecting means, 7 roll rotation speed detector, 8 roll reference position detector, 9 roll gap detector, 10 rolling load Vertical distribution unit, 11 rolling load fluctuation extraction unit, 12 roll eccentricity identification unit, 13 roll eccentricity recording unit, 14 roll state determination unit, 14a reference position, 15 position scale, 15a reference position, 20, 220 roll state Monitor device, 50, 250 rolling mill, 51 slab, 52 heating furnace, 53 rough rolling mill, 54 bar heater, 55 bar, 56 input side thermometer, 57 finishing rolling mill, 58 plate thickness plate width meter, 59 output side thermometer , 60 thermometer, 61 winder, 62 product coil, 63 runout table, 111 upper load fluctuation extraction unit, 112 lower load fluctuation extraction unit,

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Abstract

ロール状態モニタ装置は、上側ロールセットと下側ロールセットとの間で圧延材を圧延する場合に、上側ロールセットおよび下側ロールセットのなかから選択されたモニタ対象ロールの圧延荷重を検出するように構築された圧延荷重検出手段と、モニタ対象ロールの回転位置ごとの圧延荷重に基づく圧延荷重変動値を抽出するように構築された荷重変動値抽出手段と、圧延荷重変動値と圧延荷重変動値に基づいて算出したロールギャップ相当値とのうち一方の値をモニタ対象ロールの複数の回転位置ごとに別々に蓄積することで複数の蓄積値を求めるとともに、モニタ対象ロールが複数の蓄積値の蓄積期間に回転した回数であるロール回転回数に応じた補正係数で複数の蓄積値それぞれを除算することで、モニタ対象ロールのロール偏芯量を同定するように構築された同定手段と、を備える。

Description

ロール状態モニタ装置
　本出願は、ロール状態モニタ装置に関するものである。
　従来、例えば日本特開昭６３－０４０６０８号公報に記載されているように、圧延装置に使用されているロールの偏芯を検出して補正する装置が知られている。当該特許公開公報における例えば請求項１にかかる装置は、ロールの偏芯を表わす周波数の信号の変化を通過させるような帯域特性をもった狭い帯域フィルタに前記電気的な圧力信号を供給する手段と、フィルタをかけられた信号を受信し、該信号にもとづいて電気的なディスプレイ信号を発生する手段と、ロールの偏芯の大きさを示すよう作業者の検討に供するため目視可能なディスプレイに前記電気的なディスプレイ信号を印加する手段とを備える。この公報にかかる偏芯警報装置では、偏芯度が所定の値を超えたときに、ディスプレイ（符号５０）が作業者に可聴かつ／または可視警報を出力するように構築されている。
　また、従来、例えば日本特許第５６３７６３７号公報に記載されているように、ロール偏芯量を同定するように構築された板厚制御装置が知られている。ロール偏芯量の同定技術は、この特許公報の例えば段落００１６および段落０１１７などに記載されている。例えば段落００１６には、上下それぞれのバックアップロールのロール偏芯量を同定し、同定したロール偏芯量に基づいて上側ワークロールと下側ワークロールとの間のワークロールギャップ指令値を演算することが記載されている。
日本特開昭６３－０４０６０８号公報 日本特許第５６３７６３７号公報
　一般に、ロールの圧延荷重は圧延荷重センサの出力信号から取得される。ノイズが乗るなどして異常なセンサ出力信号が伝達される場合がある。一つの圧延荷重検出値をベースとして一つの同定値を算出したり一回のロール状態判定を行ったりする技術では、一つの異常値が紛れ込んだときに受ける精度低下の影響が大きい。その結果、異常値が紛れ込むことで、ロール偏芯量の同定精度が大きく低下したりロール状態の判定精度が大きく低下したりする問題がある。
　例えば上記の日本特開昭６３－０４０６０８号公報は、ロール偏芯量に関する二つの判定技術を教示している。第一の技術は、作業者がディスプレイの表示を目視してロール偏芯の大きさを検討する判定方法である。第二の技術は、偏芯度が所定の値を超えたときに警報を発する偏芯警報装置である。これらの技術を用いる場合、ノイズ信号によって一つの異常値が高い偏芯度を示したことに基づいて、ロール状態が異常だと判定されてしまう可能性がある。この場合、不正確な警報が発せられてしまう。
　また、上記の日本特許第５６３７６３７号公報は、せいぜい、段落００１６および段落０１１７などに記載された程度のロール偏芯量同定技術しか開示していない。つまり、この公報では、上述したような、異常値が紛れ込むことに起因したロール偏芯量の同定精度の低下という課題が認識されていない。以上のように、従来の技術は、ロール状態の判定精度を向上するうえで未だ改良の余地を残すものであった。
　本出願は、上述のような課題を解決するためになされたもので、ロール状態の同定精度または判定精度が向上されたロール状態モニタ装置を提供することを目的とする。
　本出願にかかる第一のロール状態モニタ装置は、圧延荷重検出手段と、荷重変動値抽出手段と、同定手段と、を備える。前記圧延荷重検出手段は、少なくとも一つのロールを含む上側ロールセットと少なくとも一つのロールを含む下側ロールセットとの間で圧延材を圧延する場合に、前記上側ロールセットおよび前記下側ロールセットのなかから選択されたモニタ対象ロールの圧延荷重を検出するように構築される。前記荷重変動値抽出手段は、前記モニタ対象ロールの回転位置ごとの前記圧延荷重に基づく圧延荷重変動値を抽出するように構築される。前記同定手段は、前記圧延荷重変動値と前記圧延荷重変動値に基づいて算出したロールギャップ相当値とのうち一方の値を前記モニタ対象ロールの複数の回転位置ごとに別々に蓄積することで複数の蓄積値を求めるとともに、前記モニタ対象ロールが前記複数の蓄積値の蓄積期間に回転した回数であるロール回転回数に応じた補正係数で前記複数の蓄積値それぞれを除算することで、前記モニタ対象ロールのロール偏芯量を同定するように構築される。
　前記補正係数は、複数の蓄積値の蓄積期間にモニタ対象ロールが回転した回数が多いほど大きく設定される可変値であることが好ましい。補正係数は、例えばモニタ対象ロールが回転した回数と同じ値であってもよく、モニタ対象ロールが回転した回数よりも少なくまたは多く設定されてもよい。この補正係数に基づく除算補正は、ある程度の期間に渡って蓄積された蓄積値をモニタ対象ロール回転数に応じた値に換算する。
　前記第一のロール状態モニタ装置において、前記同定手段は、前記圧延材の塑性係数を含む荷重ロールギャップ変換式で前記圧延荷重変動値を前記ロールギャップ相当値に変換するように構築されてもよい。その理由を説明すると、鋼種に応じて硬い圧延材と柔らかい圧延材とがあるので、この硬さの違いを区別することが好ましい。塑性係数を含む変換式を用いることで、圧延材それぞれに応じた塑性係数を設定することでロール偏芯量を精度良く同定することができるので好ましい。
　前記モニタ対象ロールは、第一サイド端部と前記第一サイド端部の反対側の第二サイド端部とを持ってもよい。第一サイドは、例えばオペレータ側（ＯＳ）であってもよい。第二サイドは、例えばドライブ側（ＤＳ）であってもよい。前記圧延荷重検出手段は、前記第一サイド端部の第一サイド圧延荷重を検出するとともに前記第二サイド端部の第二サイド圧延荷重を検出するように構築されてもよい。前記荷重変動値抽出手段は、第一サイド圧延荷重変動値と第二サイド圧延荷重変動値とをそれぞれ抽出するように構築されてもよい。前記第一サイド圧延荷重変動値は、前記モニタ対象ロールの前記回転位置ごとの前記第一サイド圧延荷重の値である。前記第二サイド圧延荷重変動値は、前記モニタ対象ロールの前記回転位置ごとの前記第二サイド圧延荷重の値である。前記同定手段は、前記第一サイド圧延荷重変動値と前記第二サイド圧延荷重変動値とに基づいて前記複数の回転位置に対応した前記複数の蓄積値を前記第一サイド端部と前記第二サイド端部とについて別々に求め、前記第一サイド端部と前記第二サイド端部それぞれのロール偏芯量を同定するように構築されてもよい。
　前記第一のロール状態モニタ装置において、第一サイド端部と第二サイド端部とについて別々のロール偏芯量を同定する同定手段は、具体的には次のように構築されてもよい。前記同定手段は、前記第一サイド圧延荷重変動値と前記第一サイド圧延荷重変動値に基づいて算出した第一サイドロールギャップ相当値とのうち一方の値を前記モニタ対象ロールの複数の回転位置ごとに別々に蓄積することで、前記複数の回転位置に対応した前記第一サイド端部についての前記複数の蓄積値である複数の第一サイド蓄積値を求めてもよい。前記同定手段は、前記第二サイド圧延荷重変動値と前記第二サイド圧延荷重変動値に基づいて算出した第二サイドロールギャップ相当値とのうち一方の値を前記モニタ対象ロールの複数の回転位置ごとに別々に蓄積することで、前記複数の回転位置に対応した前記第二サイド端部についての前記複数の蓄積値である複数の第二サイド蓄積値を求めてもよい。同定手段は、前記モニタ対象ロールが回転した回数に応じた補正係数で前記第一サイド蓄積値および前記第二サイド蓄積値の除算を行うことで、前記第一サイド端部と前記第二サイド端部それぞれについて前記ロール偏芯量を同定してもよい。
　前記第一のロール状態モニタ装置は、ロール状態判定手段を更に備えてもよい。ロール状態判定手段は、前記同定手段で算出した前記ロール偏芯量を判定基準に照合することで前記第二圧延期間における前記モニタ対象ロールの状態を判定してもよい。前記判定基準は、予め定めた所定基準値であってもよい。所定基準値は、固定値であってもよく、可変設定値であってもよい。前記判定基準は、後述する第二ロール状態モニタ装置の技術を適用して生成される「正常ロール偏芯量代表値」であってもよい。前記判定基準は、任意のタイミングで更新されてもよい。
　本出願にかかる第二のロール状態モニタ装置は、圧延荷重検出手段と、荷重変動値抽出手段と、同定手段と、記録手段と、ロール状態判定手段と、を備える。前記圧延荷重検出手段は、少なくとも一つのロールを含む上側ロールセットと少なくとも一つのロールを含む下側ロールセットとの間で圧延材を圧延する場合に、前記上側ロールセットおよび前記下側ロールセットのなかから選択されたモニタ対象ロールの圧延荷重を検出するように構築される。前記荷重変動値抽出手段は、前記モニタ対象ロールの回転位置ごとの前記圧延荷重の値である圧延荷重変動値を抽出するように構築される。前記同定手段は、前記圧延荷重変動値に基づいてロール偏芯量を同定するように構築される。前記記録手段は、予め定められた第一圧延期間において前記モニタ対象ロールの複数の回転位置に応じて前記同定手段から算出される複数の前記ロール偏芯量を記録する。前記ロール状態判定手段は、前記第一圧延期間に前記同定手段で算出された前記複数の前記ロール偏芯量に基づいて計算された代表値である正常ロール偏芯量代表値と、前記第一圧延期間の後に実施される第二圧延期間に前記同定手段で算出された前記ロール偏芯量と、に基づいて、前記第二圧延期間における前記モニタ対象ロールの状態を判定する。
　前記第二のロール状態モニタ装置において、「代表値」は、要約統計量と呼ばれる公知の数値であってもよい。要約統計量としては、例えば平均、標準偏差、中央値、範囲および最頻値などが知られている。正常ロール偏芯量代表値は、正常ロール偏芯量ピーク間値と、正常ロール偏芯量極大平均値と、正常ロール偏芯量極小平均値と、のいずれかとされてもよい。
　正常ロール偏芯量ピーク間値は、予め定められた所定圧延期間の中で算出された複数のロール偏芯量のうち、最大値と最小値との差である。これは要約統計量の一種である「範囲」とも称される。この「所定圧延期間」の中で得られる複数のロール偏芯量を時系列で並べた波形を、「偏芯量データ波形」とも称してもよい。正常ロール偏芯量極大平均値は、偏芯量データ波形に含まれる複数個のプラス偏芯量ピーク値についての平均値であってもよい。正常ロール偏芯量最小平均値は、偏芯量データ波形に含まれる複数個のマイナス偏芯量ピーク値についての平均値であってもよい。前記所定圧延期間は、予め定められた本数の圧延材を圧延し終える期間であってもよい。また、前記所定圧延期間は、圧延工程を開始してから予め定められた所定時間が経過するまでの期間であってもよい。
　前記第一圧延期間は、一本の前記圧延材を圧延するために要する時間であってもよく、予め定められた複数本の前記圧延材を圧延するために要する時間であってもよい。前記第一圧延期間は、圧延材の本数に関わらず予め定められた時間とされてもよい。前記第二圧延期間は、前記第一圧延期間と同じ長さであってもよく、第一圧延期間より長いまたは短い期間とされてもよい。
　前記第二のロール状態モニタ装置において、前記ロール状態判定手段は、前記第二圧延期間に取得した前記ロール偏芯量についての他の代表値と、前記正常ロール偏芯量代表値を所定倍した値と、を比較することで前記モニタ対象ロールの状態を判定するように構築されてもよい。他の代表値とは、前記第二圧延期間に前記同定手段で算出された複数の前記ロール偏芯量から計算された前記代表値と同じ種類の数値である。
　前記第二のロール状態モニタ装置において、ロール状態判定手段は、複数のロール偏芯量に対する統計的検定法の検定結果に基づいてモニタ対象ロールの状態を判定するように構築されてもよい。統計的検定法は、公知の様々な検定法を用いることができる。統計的検定法は、一例としてカイ二乗検定であってもよい。ロール状態判定手段は、ホテリング理論に基づく異常値検出方法に従って複数のロール偏芯量に基づくモニタ対象ロールの状態の判定を実施してもよい。
　本出願にかかる第三のロール状態モニタ装置は、圧延荷重検出手段と、信号抽出手段と、ロール状態判定手段とを備える。前記圧延荷重検出手段は、少なくとも一つのロールを含む上側ロールセットと少なくとも一つのロールを含む下側ロールセットとの間で圧延材を圧延する場合に、前記上側ロールセットおよび前記下側ロールセットのなかから選択されたモニタ対象ロールの圧延荷重信号を検出するように構築される。前記信号抽出手段は、前記圧延荷重信号から予め定めた所定周波数以上の周波数を持つ圧延荷重高周波数信号を抽出する。前記ロール状態判定手段は、前記圧延荷重高周波数信号に含まれる複数の圧延荷重値に対する統計的検定法の検定結果に基づいて前記モニタ対象ロールの状態を判定するように構築される。
　前記第三のロール状態モニタ装置において、前記ロール状態判定手段は、前記複数の圧延荷重値に基づいて圧延荷重値確率密度分布を計算してもよい。さらに、前記ロール状態判定手段は、前記圧延荷重値確率密度分布と予め定めた基準分布との比較に基づいて、前記モニタ対象ロールの状態を判定するように構築されてもよい。さらに、前記第三のロール状態モニタ装置において、前記ロール状態判定手段は、正規分布ロール状態判定手段を含んでもよく、レイリー分布ロール状態判定手段を含んでもよく、これらの手段のうち少なくとも一方を含むように構築されてもよい。正規分布ロール状態判定手段は、前記圧延荷重値確率密度分布として前記複数の圧延荷重値の確率密度分布を計算してもよく、前記基準分布として正規分布を用いてもよい。レイリー分布ロール状態判定手段は、前記圧延荷重高周波数信号に含まれる複数の圧延荷重極大値と複数の圧延荷重極小値それぞれの確率密度分布である極大極小確率密度分布を、前記圧延荷重値確率密度分布として計算してもよい。レイリー分布ロール状態判定手段は、前記基準分布としてレイリー分布を用いてもよい。前記ロール状態判定手段が正規分布ロール状態判定手段とレイリー分布ロール状態判定手段との両方を含む場合には、これらのうち少なくとも一方の判定結果が異常である場合には、モニタ対象ロールが異常であると判定されてもよい。
　前記第三のロール状態モニタ装置において、一例として、複数の圧延荷重値の標準偏差σが計算されてもよい。この標準偏差σに、所定の係数ｋを乗じたプラスマイナスｋσの確率密度分布が正規分布と比較されてもよい。この確率密度分布と正規分布との差を計算した数値が前記検定結果とされてもよい。あるいは、前記極大極小確率密度分布とレイリー分布との差を計算した数値が、前記検定結果として用いられてもよい。複数の確率密度分布の間の差を計算した数値は、カルバック・ライブラー距離と誤差二乗和と誤差絶対値和とからなる群から選択した一つの値であってもよい。
　前記第三のロール状態モニタ装置において、前記モニタ対象ロールは、第一サイド端部と前記第一サイド端部の反対側の第二サイド端部とを持ってもよい。前記圧延荷重検出手段は、前記第一サイド端部に設けた第一圧延荷重センサから第一サイド圧延荷重信号を検出するとともに前記第二サイド端部に設けた第二圧延荷重センサから第二サイド圧延荷重信号を検出するように構築されてもよい。前記信号抽出手段は、前記第一サイド圧延荷重信号と前記第二サイド圧延荷重信号それぞれから前記所定周波数以上の周波数を持つ圧延荷重高周波数信号を抽出してもよい。前記ロール状態判定手段は、前記信号抽出手段で抽出した前記圧延荷重高周波数信号に対する前記統計的検定法の検定結果に基づいて、前記モニタ対象ロールにおける前記第一サイド端部および前記第二サイド端部それぞれの状態を判定するように構築されてもよい。
　前記第三のロール状態モニタ装置において、複数の圧延スタンドそれぞれについての統計的検定法の検定結果である「圧延スタンド毎検定結果」に基づいて、ロール状態を判定してもよい。この場合には、前記第三のロール状態モニタ装置において、前記上側ロールセットは、複数の圧延スタンドを構成する複数の上側ロールセットを含んでもよい。前記下側ロールセットは、前記複数の上側ロールセットそれぞれとともに前記複数の圧延スタンドを構成する複数の下側ロールセットを含んでもよい。前記圧延荷重検出手段は、前記複数の圧延スタンドそれぞれの圧延荷重センサから複数の圧延荷重信号を取得してもよい。前記信号抽出手段は、前記複数の圧延荷重信号それぞれから前記所定周波数以上の周波数を持つ複数の圧延荷重高周波数信号を抽出してもよい。前記ロール状態判定手段は、前記複数の圧延荷重高周波数信号それぞれに含まれる複数の圧延荷重値に対する前記統計的検定法の検定結果として前記複数の圧延スタンドそれぞれに対応する複数の圧延スタンド毎検定結果を取得し、前記複数の圧延スタンド毎検定結果に基づいて前記モニタ対象ロールの状態を判定するように構築されてもよい。
　前記第一～第三のロール状態モニタ装置において、「モニタ対象ロール」は、上側モニタ対象ロールと下側モニタ対象ロールの少なくとも一方を含んでもよい。「上側モニタ対象ロール」は、「上側ロールセット」のなかから選択された一つのロールである。「下側モニタ対象ロール」は、「上側ロールセット」のなかから選択された一つのロールである。
　上側ロールセットは、上側ワークロールを含む。これに加えて、上側ロールセットは、上側バックアップロールを含んでもよく、上側中間ロールを含んでもよい。上側ロールセットが上側ワークロールのみで構成される場合、上側モニタ対象ロールは上側ワークロールである。上側ロールセットが上側ワークロールと上側バックアップロールとで構成される場合、上側ワークロールと上側バックアップロールの少なくとも一つが上側モニタ対象ロールとして選択される。上側ロールセットが上側ワークロールと上側バックアップロールと上側中間ロールとで構成される場合、上側ワークロールと上側バックアップロールと上側中間ロールの少なくとも一つが上側モニタ対象ロールとして選択される。
　下側ロールセットは、下側ワークロールを含む。これに加えて、下側ロールセットは、下側バックアップロールを含んでもよく、下側中間ロールを含んでもよい。下側ロールセットが下側ワークロールのみで構成される場合、下側モニタ対象ロールは下側ワークロールである。下側ロールセットが下側ワークロールと下側バックアップロールとで構成される場合、下側ワークロールと下側バックアップロールの少なくとも一つが下側モニタ対象ロールとして選択される。下側ロールセットが下側ワークロールと下側バックアップロールと下側中間ロールとで構成される場合、下側ワークロールと下側バックアップロールと下側中間ロールの少なくとも一つが下側モニタ対象ロールとして選択される。
　前記第一～第三のロール状態モニタ装置において、モニタ対象ロールは上側モニタ対象ロールと下側モニタ対象ロールの両方を含んでもよい。この場合、上側モニタ対象ロールのロール状態判定と下側モニタ対象ロールのロール状態判定とが別々に実施されてもよい。
　第一のロール状態モニタ装置および第二のロール状態モニタ装置の場合には、圧延荷重検出手段は、圧延荷重センサの出力信号を予め定められた比率で分配することで上側モニタ対象ロールについての上圧延荷重と下側モニタ対象ロールについての下圧延荷重とをそれぞれ検出してもよい。予め定められた比率は、１：１であってもよく、これ以外の比率であってもよい。また、この場合には、荷重変動値抽出手段は、上側モニタ対象ロールの回転位置ごとの上圧延荷重の値である上圧延荷重変動値の抽出を行うとともに、これとは独立して下側モニタ対象ロールの回転位置ごとの下圧延荷重の値である下圧延荷重変動値の抽出を行ってもよい。
　本出願の第一のロール状態モニタ装置によれば、圧延荷重またはロールギャップ相当値を蓄積した蓄積値が、ロール回転位置それぞれについて求められる。蓄積値それぞれをロール回転回数に応じた補正係数で補正することで、ロール回転位置ごとにロール偏芯量を算出することができる。これにより、一つの圧延荷重検出値と一つの同定値とを一対一の関係で算出する場合よりもノイズ等による異常値による精度低下を抑制できるので、高精度な同定が可能となる利点がある。
　本出願の第二のロール状態モニタ装置において、正常ロール偏芯量代表値は、モニタ対象ロールの状態が正常であるときに同定手段が算出した複数のロール偏芯量を代表する値である。正常ロール偏芯量代表値は、ロール状態の判定基準として用いられる。過去の圧延期間でモニタ対象ロールが正常であったときに得られた実際の同定データに基づいて、正常ロール偏芯量代表値が生成される。複数のロール偏芯量に基づく正常ロール偏芯量代表値を用いることで、異常値の影響を抑制しつつ圧延プラントごとの適正なロール状態判定基準を作り出すことができる。これにより、ロール偏芯量の判定精度を向上する利点がある。
　本出願の第三のロール状態モニタ装置によれば、圧延荷重高周波数信号に含まれる複数の圧延荷値が正常値に収まっているかどうかを、統計的に判断することができる。統計的判断に基づくロール状態判定のほうが、単一または少数のデータ検出結果に依拠するロール状態判定よりも、全体的な傾向に基づいてロール偏芯異常の有無を精度良く判定することができる。これにより、ロール偏芯異常を精度良くモニタリングすることができる。
実施の形態１にかかるロール状態モニタ装置が適用される圧延機の一例を説明する図である。 実施の形態１にかかるロール状態モニタ装置と上側ロールセットと下側ロールセットとの構成を説明するための図である。 実施の形態１にかかるバックアップロールの分割とワークロールとの関係を説明するための図である。 実施の形態１にかかる圧延荷重の変動の様子を説明する図である。 実施の形態１にかかる圧延荷重変動の抽出とロール偏芯量同定の方法およびこれを実現する装置構成を具体的に説明するための図である。 実施の形態１にかかる第一ロール状態判定技術を説明するためのフローチャートである。 実施の形態１の変形例にかかる第二ロール状態判定技術を説明するためのフローチャートである。 実施の形態１の変形例にかかる第二ロール状態判定技術を説明するためのフローチャートである。 実施の形態１にかかる実際のロール偏芯量の推移を説明する図である。 実施の形態１の第二変形例にかかるロール状態モニタ装置の構成を説明する図である。 実施の形態１の第五変形例にかかる圧延荷重変動の抽出とロール偏芯量同定の方法およびこれを実現する装置構成を具体的に説明するための図である。 実施の形態２にかかるロール状態モニタ装置が適用される圧延機の一例を説明する図である。 実施の形態２にかかるロール状態モニタ装置と上側ロールセットと下側ロールセットとの構成を説明するための図である。 実施の形態２にかかるロール状態判定技術を説明するための図である。 実施の形態２にかかる確率密度分布を説明するグラフである。 実施の形態２にかかる確率密度分布を説明するグラフである。 実施の形態２の第一変形例にかかる確率密度分布を説明するグラフである。 実施の形態２の第一変形例にかかる極小値と極大値とを説明するグラフである。 実施の形態２におけるカルバック・ライブラー距離を説明する図である。 実施の形態１、２にかかるロール状態モニタ装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
実施の形態１．
　図１は、実施の形態１にかかるロール状態モニタ装置２０が適用される圧延機５０の一例を説明する図である。図１に示す圧延機５０は、スラブ５１を加熱する加熱炉５２と、粗圧延機５３と、バー５５を加熱するバーヒータ５４と、仕上圧延機５７と、仕上圧延機５７の入側に配置された入側温度計５６と、板厚および板幅を計測する板厚板幅計５８と、仕上圧延機５７の出側に配置された出側温度計５９と、ランアウトテーブル６３と、温度計６０と、巻取機６１と、ロール状態モニタ装置２０と、を備える。
　温度計６０は巻取機６１の入側に配置される。巻取機６１は製品コイル６２を巻き取る。図１には、圧延方向ＲＤとオペレータ側ＯＳとドライブ側ＤＳとが図示されている。実施の形態１にかかるロール状態モニタ装置２０は、圧延材１を圧延する圧延機５０を制御する制御装置に含まれる一つの機能として提供されている。
　実施の形態では、熱間薄板圧延プロセスにおける圧延機５０を具体例として説明する。実施の形態１では一例として２段の粗圧延機５３と７段の仕上圧延機５７とを含む圧延機５０を図示しているが、これは一例である。
　一般に、圧延機は、鉄鋼材料やアルミ・銅などの非鉄材料の塊を圧延し薄くすることで、自動車や電機製品への加工を容易にする。圧延機には様々なタイプの圧延機がある。様々なタイプの圧延機には、板材を圧延する熱間薄板圧延機、冷間圧延機、棒線材を圧延する圧延機、Ｈ型鋼などの圧延機、ステンレスなどの硬い材料を圧延する１２段圧延機および２０段圧延機などが含まれる。それぞれの圧延に使われるロールもさまざまである。これらの様々なタイプの圧延機に、実施の形態１にかかるロール状態モニタ装置２０を用いることができる。実用化されている様々なタイプの圧延機は、細かい仕様は異なるものの装置の構成は互いに似ている場合が多いからである。
　図１に示す圧延機５０では、２段の粗圧延機５３が設けられ、７段の仕上圧延機５７が設けられている。さらに、図示しないが、上下の圧延ロールを駆動するための大容量電動機が設けられている。図示しないが、ロールと電動機とを結ぶシャフトなども設けられている。
　図１の粗圧延機５３は、ワークロール３ａ、３ｂがそれぞれ１つずつのみである場合、ワークロール３ａ、３ｂとそれより径が大きなバックアップロール４ａ、４ｂとの計４本のロールで構成されてもよい。一方、図１の仕上圧延機５７は、第一圧延スタンド＃１～第七圧延スタンド＃７を備える。
　仕上圧延機５７の各圧延スタンドは、上下４本のロールのセットで構成されている。つまりワークロール３ａ、３ｂおよびバックアップロール４ａ、４ｂで構成されている。ワークロール３ａ、３ｂとバックアップロール４ａ、４ｂとの間それぞれに一つまたは複数の中間ロールが設けられてもよく、この場合には一つの圧延スタンドが上下６本以上のロールで構成されてもよい。
　実施の形態１にかかるロール状態モニタ装置２０は、仕上圧延機５７のロール状態をモニタする。しかし、変形例として、ロール状態モニタ装置２０が粗圧延機５３のロール状態をモニタしてもよく、ロール状態モニタ装置２０が粗圧延機５３と仕上圧延機５７の両方のロール状態をモニタしてもよい。
　実施の形態１にかかるロール状態モニタ装置２０は、圧延用ロールの状態をモニタすることで、ロールの異常を検知し、事前に異常を知らせるように構築される。ロール状態モニタ装置２０はロール偏芯量を精度良く同定することができ、同定されたロール偏芯量が正常状態のロール偏芯量と比較されることで異常が判定される。ロール状態モニタ装置２０は、ロール状態の判定結果をオペレータなどに提示するディスプレイあるいはアラーム信号などの様々なタイプの報知手段を備えてもよい。
　図２は、実施の形態１にかかるロール状態モニタ装置２０と上側ロールセットと下側ロールセットとの構成を説明するための図である。図２は、実施の形態１にかかる仕上圧延機５７の中の一つの圧延スタンドと、これに接続されたロール状態モニタ装置２０とを示している。
　図１の仕上圧延機５７に含まれる第一圧延スタンド＃１～第七圧延スタンド＃７それぞれは、図２に示す構成を備えている。図２に示すように、一つの圧延スタンドは、ハウジング２と、ワークロール３ａ、３ｂと、バックアップロール４ａ、４ｂと、圧下手段５と、圧延荷重検出手段６と、ロール回転数検出器７と、ロール基準位置検出器８と、ロールギャップ検出器９とを備えている。
　図２に示すように、ワークロール３ａ、３ｂは、上側ワークロール３ａ及び下側ワークロール３ｂによって構成される。バックアップロール４ａ、４ｂは、上側バックアップロール４ａ及び下側バックアップロール４ｂによって構成される。バックアップロール４ａ、４ｂが回転するための軸受けには、オイルベアリングが使われてもよい。圧下手段５は、圧延材１に圧延荷重を作用させる圧下装置である。圧延荷重検出手段６は、圧延荷重を検出する装置である。
　ロール回転数検出器７は、ロール回転数を検出する。ここでいうロール回転数は、ロールが回転した回数のことを意味している。ロール回転数検出器７は、ロールが１回転するごとに１が加算される計数器であってもよい。なお、もし仮にロール回転数検出器７がロール回転速度（つまり単位時間あたりのロール回転回数）を計測するセンサである場合には、このロール回転速度に時間を乗ずることで一定時間にロールが回転した回数を算出してもよい。
　ロール基準位置検出器８は、バックアップロール４ａ、４ｂが１回転する毎に所定の基準位置を検出する。ロールギャップ検出器９は、ワークロール３ａ、３ｂの間隙、即ち、ロールギャップを検出する。
　上側ワークロール３ａおよび上側バックアップロール４ａにより、上側ロールセットが構成される。その一方で、下側ワークロール３ｂおよび下側バックアップロール４ｂにより、下側ロールセットが構成される。
　実施の形態１では、一例として、４Ｈｉミルの場合について説明する。４Ｈｉミルは、上下２つのワークロール３ａ、３ｂ及び上下２つのバックアップロール４ａ、４ｂの４ロールで構成される。しかしながら、この構成に限定されるものではなく、いわゆる２Ｈｉミルであってもよい。２Ｈｉミルは、ワークロール上下２個のみで構成される。あるいは、いわゆる６Ｈｉミルであってもよい。６Ｈｉミルは、ワークロール上下２個と中間ロール上下２個とバックアップロール上下２個との６ロールで構成される。あるいは、これ以上の数のロールで構成されたミルであってもよい。
　圧延材１は、出側で所望の板厚となるように、ロールギャップと速度とが適切に調整されたワークロール３ａ、３ｂによって圧延される。上側ワークロール３ａが、上側バックアップロール４ａによって上方から支えられる。下側ワークロール３ｂが、下側バックアップロール４ｂによって下方から支えられる。これにより、ロール幅方向のたわみが少なくなる。また、バックアップロール４ａ、４ｂは、圧延機ハウジング２に対して回動自在に支持されている。バックアップロール４ａ、４ｂは、圧延材１に作用させる圧延荷重にも十分に耐え得る構造を成している。
　圧下手段５は、ワークロール３ａ、３ｂの間隙、即ち、ロールギャップを調整する。圧下手段５には、電動機制御による電動圧下装置または油圧制御による油圧圧下装置が用いられる。油圧圧下の方が高速応答を得やすい利点があるので、圧下手段５が油圧圧下装置であってもよい。
　ロール偏芯による外乱のように短い周期の波成分に対応して制御するには、一般に、高速応答が可能な油圧圧下が採用されることが好ましい。ただし、変形例として、圧下手段５は電動圧下装置であってもよい。ロール状態をモニタする場合は圧下手段の高速性は関係ないので、油圧圧下が備わっていない圧延スタンドにロール状態モニタ装置２０が適用されてもよい。
　圧延荷重検出手段６は、例えば、圧延荷重を検出するものである。圧延荷重の検出方法の一例は、圧延機ハウジング２と圧下手段５との間に埋め込まれたロードセル（Ｌｏａｄ　Ｃｅｌｌ）によって圧延荷重を直接的に測定するものでもよい。圧延荷重の検出方法の他の例は、油圧圧下手段で検出される圧力から圧延荷重を計算する方法などでもよい。圧延荷重検出手段６は、例えば荷重センサまたは圧力センサであってもよく、具体的には歪みゲージであったりロードセルであったり油圧センサであったりしてもよい。
　ロール回転数検出器７は、ワークロール３ａ、３ｂ等の回転数を検出するものである。ロール回転数検出器７は、ワークロール３ａ、３ｂに設けられてもよい。ロール回転数検出器７は、ワークロール３ａ、３ｂを駆動する電動機の軸（図示せず）に設けられてもよい。
　ロール回転数検出器７は、例えば、ワークロール３ａ、３ｂの回転角度に応じたパルスを出力するパルス出力手段と、パルス出力手段から出力されたパルスを検出してワークロール３ａ、３ｂの回転角度を演算する角度演算手段とを備えてもよい。ロール回転数検出器７は、パルス出力手段と角度演算手段とにより、ワークロール３ａ、３ｂのロール回転数と回転角度とを細かく検出できるように構成されてもよい。
　なお、ワークロール３ａ、３ｂとバックアップロール４ａ、４ｂとの直径の比が既知である場合には、バックアップロール４ａ、４ｂの回転数と回転角度とを計算で求めてもよい。具体的には、ロール回転数検出器７によって検出されたワークロール３ａ、３ｂの回転数と回転角度とに基づいて、ワークロール３ａ、３ｂとバックアップロール４ａ、４ｂとの間にスリップがない場合におけるバックアップロール４ａ、４ｂの回転数と回転角度とを演算してもよい。
　ロール基準位置検出器８は、例えばバックアップロール４ａ、４ｂが１回転する度に近接スイッチ等のセンサがバックアップロール４ａ、４ｂに設けられた被検出体を検出すること等によって、基準位置を検出するものである。ロール基準位置検出器８は、例えばパルスジェネレータ（Ｐｕｌｓｅ　Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）を利用することにより、バックアップロール４ａ、４ｂの回転角度に依存したパルスを取り出し、バックアップロール４ａ、４ｂの回転角度を検出することによって基準位置を検出してもよい。
　なお、図２ではロール基準位置検出器８を上側バックアップロール４ａにのみ取り付けた場合を示している。しかし、変形例として、バックアップロール４ａ、４ｂそれぞれにロール基準位置検出器８を取り付けて、バックアップロール４ａ、４ｂそれぞれの基準位置が個別に検出されてもよい。
　ロールギャップ検出器９は、一例として、バックアップロール４ａと圧下手段５との間に設けられている。ロールギャップ検出器９は、ワークロール３ａ、３ｂの間に形成されるロールギャップを間接的に検出する。
　図２に示すように、実施の形態１にかかるロール状態モニタ装置２０は、圧延荷重上下配分部１０と、圧延荷重変動抽出部１１と、ロール偏芯量同定部１２と、ロール偏芯量記録部１３と、ロール状態判定部１４とを備えている。ロール状態モニタ装置２０は、モニタ対象ロールの状態を判定する。実施の形態１では、一例として、バックアップロール４ａ、４ｂそれぞれがモニタ対象ロールとされる。
　圧延荷重検出手段６は、図３および図４で後述するように、ワークロール３ａ、３ｂ及びバックアップロール４ａ、４ｂの複数の回転位置についての圧延荷重を検出する。圧延荷重上下配分部１０は、圧延荷重検出手段６で検出した圧延荷重を、上側圧延荷重と下側圧延荷重との比に基づいて上下に配分する。配分比は予め設定されている。上側圧延荷重は、上側ロールセットである上側ワークロール３ａ及び上側バックアップロール４ａが圧延材１から受けている荷重である。下側圧延荷重は、下側ロールセットである下側ワークロール３ｂ及び下側バックアップロール４ｂが圧延材１から受けている荷重である。なお、上側圧延荷重と下側圧延荷重とが例えば１：１の比で配分されてよい。ただし、実際の下側圧延荷重は上側ワークロールと上側バックアップロールとの重量も受けている。その結果、実際の荷重としては、上側圧延荷重よりも下側圧延荷重のほうが若干大きい。ロールの重量はワークロールとバックアップロールとをあわせて３０～４０トンであるのに対して、圧延荷重は数百トン～二千トンあるいは三千トンである。したがって、ロール重量を考慮したときには、上側圧延荷重に対して下側圧延荷重のほうが比率としてわずかに大きい。
　圧延荷重変動抽出部１１は、圧延荷重上下配分部１０によって上下に配分された上側ロールセットおよび下側ロールセットの圧延荷重に基づいて、上側圧延荷重変動値ΔＰＴｊおよび下側圧延荷重変動値ΔＰＢｊを抽出する。添字ｊは、ｊ＝０、１、２、・・・ｎ－１である。上側圧延荷重変動値ΔＰＴｊおよび下側圧延荷重変動値ΔＰＢｊは、上側ロールセットおよび下側ロールセットの回転位置に関連して発生する変動値である。
　ロール偏芯量同定部１２は、圧延荷重変動抽出部１１によって別々に抽出された圧延荷重の上下の各変動成分ΔＰを、ロールギャップ相当値ΔＳへと変換する。ロール偏芯量同定部１２は、変換で得たロールギャップ相当値ΔＳを図５で後述する複数の加算器１２１ｄ、１２２ｄで加算する。ロールギャップ相当値ΔＳへの変換を行う理由は、圧延材の特性（たとえば圧延材の硬さ）の違いで圧延荷重変動値に不要なばらつきが出ないようにするためである。例えば硬い材料では圧延荷重変動も大きくなる傾向があるからである。
　なお、圧延機５０において、ロールギャップ相当値ΔＳを使用して実際にロールギャップを調整することで、圧延材１の板厚変動は低減されうる。しかし、実施の形態１では、ロール状態モニタ装置２０はロールギャップを動かしてロール偏芯による板厚変動への影響を低減するという機能を備えない。このため、実施の形態１では、加算器１２１ｄ、１２２ｄには圧延中ずっとデータが加算され続け、加算器１２１ｄ、１２２ｄの中の値はロールの回転数に応じて増え続ける。そこで、実施の形態１では、ロール偏芯量を求めるために、ロール回転数に応じた補正係数で加算器１２１ｄ、１２２ｄの出力値を除算する補正が行われる。
　ロール偏芯量記録部１３は、ロール偏芯量同定部１２から出力された複数の出力値ｙＴｊ、ｙＢｊを記録する。添字ｊは、ｊ＝０、１、２、・・・ｎ－１である。出力値ｙＴｊ、ｙＢｊは、ロール偏芯量の同定値である。
　ロール偏芯量記録部１３に記録されたデータから、ロール偏芯量ピーク間値Δｙｐｅａｋを算出することができる。ロール偏芯量ピーク間値Δｙｐｅａｋは、ロール偏芯量同定部１２が同定したロール偏芯量のなかの最大値と最小値との差である。
　ロール偏芯量記録部１３は、予め定められた所定圧延期間内にロール偏芯量同定部１２により同定したロール偏芯量ピーク間値Δｙｐｅａｋを、「正常ロール偏芯量ピーク間値Δｙｎｏｒ＿ｐｅａｋ」として記録する。正常ロール偏芯量ピーク間値Δｙｎｏｒ＿ｐｅａｋは、モニタ対象ロールが正常な状態であるときのロール偏芯量ピーク間値Δｙｐｅａｋを表す判定値である。
　なお、上記の「予め定められた所定圧延期間」は、ロールが交換された直後から予め定めた所定時間が経過するまでの期間であってもよく、ロールが交換された直後から予め定めた本数の圧延材１が圧延されるのに要する期間であってもよい。圧延材１の圧延が終わるごとに、各圧延材１のロール偏芯量ピーク間値Δｙｐｅａｋが得られる。得られたロール偏芯量ピーク間値Δｙｐｅａｋは、その圧延材１の圧延完了時点におけるロール偏芯量ピーク間値Δｙｐｅａｋとして記録される。
　なお、ロール偏芯量記録部１３の変形例として、上記ロール偏芯量ピーク間値Δｙｐｅａｋの代わりに、ロール偏芯量最大値ｙｍａｘ（プラス側のピーク値）またはロール偏芯量最小値ｙｍｉｎ（マイナス側のピーク値）に置き換えてもよい。この変形例において、ロール偏芯量記録部１３は、ロール偏芯量最大値ｙｍａｘまたはロール偏芯量最小値ｙｍｉｎをそれぞれ記録してもよい。このとき、ロール偏芯量記録部１３は、予め定められた所定圧延期間内にロール偏芯量同定部１２により同定したロール偏芯量最大値ｙｍａｘまたはロール偏芯量最小値ｙｍｉｎを、ロールの正常状態におけるロール偏芯量最大値ｙｍａｘまたはロール偏芯量最小値ｙｍｉｎとして記録する。ロールの正常状態におけるロール偏芯量最大値ｙｍａｘを「正常ロール偏芯量最大値ｙｎｏｒ＿ｍａｘ」とも称す。ロールの正常状態におけるロール偏芯量最小値ｙｍｉｎを「正常ロール偏芯量最小値ｙｎｏｒ＿ｍｉｎ」とも称す。
　なお、上記のロールが交換された直後からの一定時間内または一定圧延材本数が圧延される時間というのは、「所定本数」の圧延に要する期間に設定される。所定本数とは、５本あるいは１０本などある程度多くの本数に設定されることが好ましい。この５本または１０本という値について説明する。ワークロールの交換周期は、１００本前後の圧延材１を圧延した時点である。もし仮に上記の所定本数を４０～５０本に設定すると、正常か異常かの判定対象となる圧延材１の本数が非常に少なくなり、実用的ではない。このため、上記の所定本数は、例えば１００本の１０％以内である１０本程度とすることが好ましい。補足すると、バックアップロールの交換周期は、数日から１０日ほどである。この間に圧延される圧延材１の本数は、数千本に及ぶ。このためバックアップロールをモニタ対象とする時は、所定本数は５～１０本より多く設定することができる。ワークロールは圧延材と直接接触するので、幅方向中央部付近が摩耗しやすく、ロールを頻繁に交換し研磨する必要がある。このため、ワークロールは上記のような交換周期とされる。その一方で、バックアップロールは圧延材と直接は接触しないので、長い交換周期であってもよい。また、ロール研磨直後はロールが正常であるという前提であってもよい。研磨工程でロールが人目に触れたときに、もし異常があれば容易に発見できるからである。
　ロール状態判定部１４は、ロール偏芯量記録部１３に記録されたデータを用いて、モニタ対象ロールであるバックアップロール４ａ、４ｂそれぞれの状態を判定する。
　実施の形態１では、一例として、ロール状態判定部１４が、ロール交換後の定められた時間内のデータに基づく比較判定を実施してもよい。この比較判定は、後述の図６のルーチンで実現される。また、変形例にかかるロール状態判定部１４は、ロール交換後の定められた時間内のデータに基づくのではなく、過去に得られたデータから決められた固定値または統計値によって、ロール状態の正常と異常を判定してもよい。この変形例は、後述の図７のルーチンで実現される。ロール状態判定部１４における判定の具体的方法は、後ほど図６および図７を用いて説明する。
　次に、図３～図８を参照しつつ、第１の実施の形態にかかるロール状態モニタ装置２０の動作について具体的に説明する。
　まず、図３および図４を参照して、圧延荷重上下配分部１０、圧延荷重変動抽出部１１の各構成及び動作が具体的に説明される。図３は、実施の形態１にかかるバックアップロール４ａ、４ｂの分割とワークロール３ａ、３ｂとの関係を説明するための図である。図３は、ワークロール３ａ、３ｂ及びバックアップロール４ａ、４ｂの位置関係を表している。なお、バックアップロールを「ＢＵＲ」と略称し、ワークロールを「ＷＲ」と略称することがある。
　図３に示すように、バックアップロール４ａ、４ｂには、回転位置検出用に位置目盛１５が付されている。また、バックアップロール４ａ、４ｂの一部に予め設定され、バックアップロール４ａ、４ｂの回転に連動して回転する基準位置４ｃを示している。位置目盛１５は、例えば、バックアップロール４ａ、４ｂの周囲を取り囲むように、バックアップロール４ａ、４ｂの直近外側に設けられている。バックアップロール４ａ、４ｂの全周をｎ等分するように、目盛が設けられる。即ち、バックアップロール４ａ、４ｂの回転軸を中心として所定角度（３６０／ｎ度）毎に、目盛が設けられる。そして、位置目盛１５の基準位置１５ａ（固定された基準位置）を０として、第（ｎ－１）まで番号付けされる。なお、上記ｎは、例えばｎ＝３０～９０程度の値が設定される。ここで、上記位置目盛１５は圧延荷重変動抽出部１１等を説明するために設けられたものであり、実際の機器類に目盛自体は付されていなくても良い。
　ここで、θＷＴ０は、バックアップロール４ａ、４ｂの基準位置４ｃが、固定された基準位置１５ａに一致する際のワークロール３の回転角度である。θＷＴは、バックアップロール４ａ、４ｂがθＢＴだけ回転した後のワークロール３の回転角度である。ここで、上記θは角度を表し、添字Ｗはワークロール３を表しており、添字Ｂはバックアップロール４を表しており、添字Ｔは上側ロールであることを表しており、添字Ｂは下側ロールであることを表している。
　なお、以下においては、バックアップロール４ａ、４ｂの回転角度とは、バックアップロール４ａ、４ｂの基準位置４ｃが、固定された基準位置１５ａからバックアップロール４ａ、４ｂの回転に連動して移動する角度を表すものとする。例えば、バックアップロール４ａ、４ｂの回転角度が９０度であるとは、バックアップロール４ａ、４ｂの基準位置４ｃが、固定された基準位置１５ａからバックアップロール４ａ、４ｂの回転方向に９０度の回転した位置にあることを示している。また、バックアップロール４ａ、４ｂの回転角度が位置目盛１５の最も近接する目盛（例えば、位置目盛１５のｊ番目の目盛）にある状態を、バックアップロール４ａ、４ｂの回転角度番号がｊであるとして説明する。
　なお、上記バックアップロール４ａ、４ｂの基準位置４ｃ及び固定された基準位置１５ａに、近接センサ等のセンサとこのセンサによって検出される被検出体とを埋め込むことにより、上記センサ及び被検出体によってロール基準位置検出器８を構成しても良い。かかる場合、例えば、バックアップロール４ａ、４ｂの基準位置４ｃに設けられた近接センサが、バックアップロール４とともに回転して固定された基準位置１５ａに達することにより、基準位置１５ａに埋め込まれた被検出体が上記近接センサによって検出される。即ち、バックアップロール４ａ、４ｂの基準位置４ｃが、固定された基準位置１５ａを通過したと認識される。なお、ロール基準位置検出器８は、実施の形態１には必須のものではない。
　固定された基準位置０からｎ－１までの分割位置を、後述する図５における圧延荷重の記録エリア（図５中のＰ０～Ｐｎ－１）の区分に等しくして、これらの分割位置における圧延荷重を記録エリアに格納する。一般にｎ＝３０～９０程度の値が用いられる。ｎを大きくするには、制御器の演算処理能力が十分に高いことが好ましいので、制御の細かさと演算能力との相反関係に注意することが好ましい。
　以下、バックアップロール回転角度とは、固定された基準位置からバックアップロール基準位置がバックアップロール４ａ、４ｂの回転にしたがって移動していく角度を表すものとする。例えば、バックアップロール回転角度が９０度であるとは、固定された基準位置からバックアップロール基準位置がバックアップロール４ａ、４ｂの回転方向に９０度の位置にあることを示す。またバックアップロール回転角度が前記位置目盛りの最も近い位置（たとえばｉ番目の位置目盛り）にあるとき、バックアップロール回転角度番号がｉであるとする。
　図４は、実施の形態１にかかる圧延荷重の変動の様子を説明する図である。図４に基づいて、圧延荷重のロール偏芯に起因する変動成分を抽出する方法について説明する。
　図４は、バックアップロールの回転角度の変化に伴う圧延荷重の変動を示している。図４において、バックアップロール４の基準位置４ｃが基準位置１４ａにある場合、即ち、バックアップロール４の回転角度番号が０の場合、圧延荷重はＰ１０を示している。バックアップロール４の回転角度番号が１、２、３‥‥と進むにつれ、圧延荷重はＰ１１、Ｐ１２、Ｐ１３‥‥と変化していく。そして、バックアップロール４が１回転して、回転角度番号が（ｎ－１）から再び０となる。
　圧延荷重Ｐ２０が採取された時点で圧延荷重Ｐ１０とＰ２０とを直線１０３で結んだ場合には、この直線１０３が、ロール偏芯による圧延荷重変動を除いた圧延荷重と見なされてもよい。したがって、ロール偏芯による圧延荷重変動は、各回転角度番号において測定した圧延荷重Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ１３…Ｐ２０と上記直線１０３との差から求めてもよい。
　なお、実際に測定される圧延荷重Ｐｉｊの値（実績値）には、温度変動・板厚変動・張力変動等による圧延荷重変動とロール偏芯による圧延荷重変動とに加え、ノイズ成分が含まれることが多い。このため、実際の圧延荷重Ｐｉｊの実績値は図４に示すようななだらかな曲線上に分布する訳ではなく、上記直線を求めるために結ぶべき始点の圧延荷重Ｐｉ０と終点の圧延荷重Ｐ（ｉ＋１）０とを特定することが困難な場合もある。
　そこで、次に述べるような平均値に基づく計算を行ってもよい。まず、圧延荷重Ｐｉ０と圧延荷重Ｐ（ｉ＋１）０との変化が大きくないものと仮定する。そうすると、平均値ΔＰＡＶＥ＿ｎに対する測定した各圧延荷重Ｐｉ０、Ｐｉ１、Ｐｉ２、Ｐｉ３…Ｐ（ｉ＋１）０それぞれの差ΔＰｉｊを、圧延荷重のロール偏芯に起因する変動成分と見なしてもよい。平均値ΔＰＡＶＥ＿ｎは、圧延荷重Ｐｉ０、Ｐｉ１、Ｐｉ２、Ｐｉ３…Ｐｉ（ｎ－１）のｎ個の平均値である。
　この平均値に基づく計算方法の利点は、圧延荷重の実績値の採取を（ｎ－１）区分目までに減少させることができ、また、ノイズ等による圧延荷重の変動にも強いことである。なお、圧延荷重の実績値にフィルタリング処理を施して、ノイズ成分を低減させることも有効な手段である。
　図５は、実施の形態１にかかる圧延荷重変動の抽出とロール偏芯量同定の方法およびこれを実現する具体的な装置構成を具体的に説明するための図である。図５に基づいて、上記圧延荷重変動抽出部１１およびロール偏芯量同定部１２の具体的構成及び動作について説明する。図５に示すように、圧延荷重変動抽出部１１は、上側荷重変動抽出部１１１と下側荷重変動抽出部１１２とを備えている。
　上側荷重変動抽出部１１１は、圧延荷重上下配分部１０によって分配された圧延荷重ＰＴに基づいて、上側圧延荷重変動値ΔＰＴを抽出する。上側圧延荷重変動値ΔＰＴは、上側バックアップロール４ａの複数の回転位置における圧延荷重ＰＴｊのロール偏芯に起因する変動成分を抽出した値である。上側バックアップロール４ａの複数の回転位置それぞれについて、複数の上側圧延荷重変動値ΔＰＴ０、ΔＰＴ１、・・・ΔＰＴｎ－１が算出される。
　下側荷重変動抽出部１１２は、圧延荷重上下配分部１０によって分離された圧延荷重ＰＢに基づいて、下側圧延荷重変動値ΔＰＢを抽出する。下側圧延荷重変動値ΔＰＢは、下側バックアップロール４ｂの複数の回転位置における圧延荷重ＰＢｊのロール偏芯に起因する変動成分を抽出した値である。下側バックアップロール４ｂの複数の回転位置それぞれについて、複数の下側圧延荷重変動値ΔＰＢ０、ΔＰＢ１、・・・ΔＰＢｎ－１が算出される。
　また、上側荷重変動抽出部１１１は、圧延荷重記録部１１１ａと平均値演算手段１１１ｂと偏差演算手段１１１ｃとを有している。同様に、下側荷重変動抽出部１１２も、圧延荷重記録部１１２ａと平均値演算手段１１２ｂと偏差演算手段１１２ｃとを備えている。
　圧延荷重記録部１１１ａ、１１２ａは、バックアップロール４ａ、４ｂの各回転角度番号にそれぞれ対応して設けられたｎ個の圧延荷重記録部である。各圧延荷重記録部１１１ａ、１１２ａには、バックアップロール４ａ、４ｂが対応する回転角度番号に達した際の圧延荷重ＰＴｊ、ＰＢｊが所定期間記録される。
　平均値演算手段１１１ｂは、各圧延荷重記録部１１１ａに記録された圧延荷重ＰＴｊに基づいて、平均値ΔＰＡＶＥ＿Ｔｎを演算する。平均値ΔＰＡＶＥ＿Ｔｎは、上側バックアップロール４ａが一回転する間に検出されたｎ個の圧延荷重ＰＴｊ（ｊ＝０～（ｎ－１））の平均値である。
　平均値演算手段１１２ｂは、各圧延荷重記録部１１２ａに記録された圧延荷重ＰＢｊに基づいて、平均値ΔＰＡＶＥ＿Ｂｎを演算する。平均値ΔＰＡＶＥ＿Ｂｎは、下側バックアップロール４ｂが一回転する間に検出されたｎ個の圧延荷重ＰＢｊ（ｊ＝０～（ｎ－１））の平均値である。
　複数の偏差演算手段１１１ｃは、複数の圧延荷重記録部１１１ａそれぞれと一対一対応するように設けられている。偏差演算手段１１１ｃは、複数の偏差ΔＰＴｊを、バックアップロール４ａが一回転する毎に演算して出力する。複数の偏差ΔＰＴｊは、平均値ΔＰＡＶＥ＿Ｔｎに対する圧延荷重ＰＴｊそれぞれの偏差である。圧延荷重ＰＴｊそれぞれは、対応する圧延荷重記録部１１１ａそれぞれに記録されている。下側荷重変動抽出部１１２の偏差演算手段１１２ｃも、同様の演算処理を実行することで偏差ΔＰＢｊを出力する。
　ロール偏芯量同定部１２は、上側加算手段１２１と下側加算手段１２２とを備えている。
　上側加算手段１２１は、変換ブロック１２１ａとリミッタ１２１ｂとスイッチ１２１ｃと加算器１２１ｄと回転数補正ブロック１２１ｅとを備えている。上側加算手段１２１は、上側荷重変動抽出部１１１から出力された、圧延荷重ＰＴｊのロール偏芯による変動成分を、変換ブロック１２１ａでロールギャップ相当値ΔＳＴｊに変換する。変換されたロールギャップ相当値ΔＳＴｊは、リミッタ１２１ｂとスイッチ１２１ｃとを経て、回転角度番号毎にそれぞれ複数の加算器１２１ｄに別々に積算される。
　下側加算手段１２２は、変換ブロック１２２ａとリミッタ１２２ｂとスイッチ１２２ｃと加算器１２２ｄと回転数補正ブロック１２２ｅとを備えている。下側加算手段１２２は、下側荷重変動抽出部１１２から出力された、圧延荷重ＰＢｊのロール偏芯による変動成分を、ロールギャップ相当値ΔＳＢｊに変換する。変換されたロールギャップ相当値ΔＳＢｊは、リミッタ１２２ｂとスイッチ１２２ｃとを経て、回転角度番号毎にそれぞれ複数の加算器１２２ｄに別々に積算される。
　なお、図５では、区別のため、リミッタ１２１ｂに入力されるロールギャップ相当値が特にΔＳTｊ ＬＭと記載されており、リミッタ１２１ｂから出力されたロールギャップ相当値はΔＳＴｊと記載されている。同様に、リミッタ１２２ｂに入力されるロールギャップ相当値は特にΔＳＢｊ ＬＭと記載されており、リミッタ１２２ｂから出力されたロールギャップ相当値はΔＳＢｊと記載されている。ただし、実施の形態１の変形例としてリミッタ１２１ｂ、１２２ｂが省略されてもよく、そのような構成の省略を行った場合にはリミッタ前後でのロールギャップ相当値の区別は不要である。
　なお、上側加算手段１２１と下側加算手段１２２とは同様の構成を有している。したがって、以下では主に上側加算手段１２１の動作を説明することで、下側加算手段１２２の説明は必要に応じて省略あるいは簡略化する。
　上側加算手段１２１において、まず、ｊ番目の回転位置に対応する変換ブロック１２１ａが荷重変動値ΔＰＴｊをロールギャップ相当値ΔＳＴｊに変換する。変換ブロック１２１ａの演算処理は、下記の式（３）に基づいて実現できる。式（３）の荷重変動値ΔＰおよびロールギャップ相当値ΔＳそれぞれが、ΔＰＴｊおよびΔＳＴｊであるものとする。式（３）において、Ｍはミル定数であり、Ｑは圧延材の塑性係数である。これらのパラメータは、一般に各圧延材の通板前に行われる設定計算により計算される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　上記の式（３）を用いて、圧延荷重変動値ΔＰからロールギャップ相当値ΔＳに変換する理由を以下に説明する。鋼種が異なると圧延荷重変動値も異なる可能性がある。たとえば硬い鋼種のΔＰは大きく、その一方で、やわらかい鋼種のΔＰは小さい。仮に、ロール交換後にやわらかい鋼種が圧延されることで正常ロール偏芯量ピーク間値Δｙｎｏｒ＿ｐｅａｋが計算された場合に、その後硬い材料を圧延することでΔＰが大きく検出されたとする。この場合には、閾値の設定によっては、硬い材料の圧延を行っているときにロールが異常であると判定される恐れがある。
　この点、上記の式（３）を用いると、ロールギャップ相当の値が用いられるので、やわらかい材料であるか硬い材料であるかに関係なく、ロール状態が正常であればほぼ一定の値が算出される。このため、ロール状態が正常であるか否かを精度よく判定することができる。なお、下側加算手段１２２の変換ブロック１２２ａも、変換ブロック１２１ａと同様に、式（３）に従って演算処理を実施することでΔＳＢを算出する。
　上側加算手段１２１のリミッタ１２１ｂは、複数の偏差演算手段１１１ｃから入力される複数のロールギャップ相当値ΔＳＴｊ（ｊ＝０、１、・・・ｎ－１）それぞれの上下限をチェックする。下側加算手段１２２のリミッタ１２２ｂも、リミッタ１２１ｂと同様に、複数のロールギャップ相当値ΔＳＢｊ（ｊ＝０、１、・・・ｎ－１）それぞれの上下限をチェックする。リミッタ１２１ｂおよびリミッタ１２２ｂによって、ロールギャップ相当値ΔＳＴｊ、ΔＳＢｊの値が予め定められた範囲内に制限される。なお、リミッタ１２１ｂ、１２２ｂの目的は、ロールの異常を検知することである。リミッタ１２１ｂ、１２２ｂそれぞれの上下限値の幅を過度に狭く設定すると、異常を検知できないおそれがある。リミッタ１２１ｂ、１２２ｂそれぞれの上下限値の幅は、過度に狭く設定しないことが好ましい。これらのリミッタ１２１ｂ、１２２ｂは、急峻で大きなノイズの影響を避けるために設けられる。ここで、リミッタ１２１ｂ、１２２ｂそれぞれの上下限値の幅を、便宜上、「リミッタ幅」とも称する。以下、リミッタ幅の設定方法の一例を説明する。後述する図６のフローチャートにおけるステップＳ１４０３の判定処理において、係数ｍが用いられる。係数ｍは、図６のステップＳ１４０３における、異常判定用の係数である。この係数ｍとの関係で、リミッタ幅を定めてもよい。正常ロール偏芯量、最大ロール偏芯量または最小ロール偏芯量をｍ倍した値が、異常判定用の比較判定値とされる。異常であるか否かの判定例としてｍ＝２としているので、少なくともこの２倍より小さい値をリミッタに設定することは意味をなさなくなる。ここでｍ＝２は、正常ロール偏芯量や最大、最小ロール偏芯量のｍ倍という意味である。したがって、リミッタとしても正常ロール偏芯量を予め測定したり想定したりし、その値の（２ｍ）倍以上を上下限リミット値に設定することが好ましい。これにより、リミッタ幅が過度に狭く設定されることを抑制することができる。
　スイッチ１２１ｃは、上側バックアップロール４ａの各回転角度番号に対応したｎ個の単位スイッチＳＷＴＩを含む。上側バックアップロール４ａが一回転する毎に（即ち、平均値演算手段１１１ｂでの平均値の演算が終了する毎に）、スイッチ１２１ｃが含むｎ個の単位スイッチは回転角度番号の順番に従ってオンされる。スイッチ１２１ｃは、リミッタ１２１ｂを通過したロールギャップ相当値ΔＳＴ０、・・・ΔＳＴｎ－１を、後段の加算器１２１ｄに出力する。
　なお、下側加算手段１２２のスイッチ１２２ｃも、下側バックアップロール４ｂの各回転角度番号に対応したｎ個の単位スイッチＳＷＢＩを含む。スイッチ１２２ｃは、スイッチ１２１ｃと同様に作動することで、ロールギャップ相当値ΔＳＢ０、・・・ΔＳＢｎ－１を、後段の加算器１２２ｄに出力する。
　加算器１２１ｄは、上側バックアップロール４ａの回転角度番号毎に設けられたｎ個の単位加算器ΣＴ０、ΣＴ１、・・・ΣＴｊ、・・・ΣＴｎ－１を含んでいる。ｎ個の単位加算器ΣＴ０、ΣＴ１、・・・ΣＴｎ－１それぞれは、ロールギャップ相当値ΔＳＴ０、・・・ΔＳＴｎ－１それぞれを別々に加算することで、複数の蓄積値ΔＳＡＴｊ（ｊ＝０、１、・・、ｎ－１）を算出する。
　一例として上側バックアップロール４ａが十回転したときには、例えば単位加算器ΣＴ０が算出する蓄積値ΔＳＡＴ０は、１０個のロールギャップ相当値ΔＳＴ０を合計した蓄積値である。これと同様に、下側加算手段１２２の加算器１２２ｄでも、ｎ個の単位加算器ΣＢ０、ΣＢ１、・・・ΣＢｊ、・・・ΣＢｎ－１それぞれが、ロールギャップ相当値ΔＳＢ０、・・・ΔＳＢｎ－１それぞれを個別に蓄積し複数の蓄積値ΔＳＡＢｊ（ｊ＝０、１、・・、ｎ－１）を算出する。
　なお、１本の圧延材が圧延完了したら、加算器１２１ｄ、１２２ｄはゼロクリアされてもよい。
　回転数補正ブロック１２１ｅは、ロール偏芯量が積算され続けるのを補正する機能である。実施の形態１ではロール偏芯量に基づく圧下制御動作などが行われないので、実機のロール偏芯が抑制されることはない。回転数補正ブロック１２１ｅは、具体的には加算器１２１ｄからの出力をロール回転数で除算する。回転数補正ブロック１２１ｅは、この計算結果を、ロール区分数ｎ個分について出力する。
　回転数補正ブロック１２１ｅの補正演算は、ロール回転数に応じた補正係数によって、加算器１２１ｄからの出力を補正するものである。この補正係数は、複数の蓄積値ΔＳＡＢｊ（ｊ＝０、１、・・、ｎ－１）の蓄積期間にモニタ対象ロールが回転した回数が多いほど大きく設定される可変値であることが好ましい。実施の形態１では、補正係数は、モニタ対象ロールが回転した回数と同じ値とされているが、これ以外の補正係数であってもよい。他の例として、補正係数は、モニタ対象ロールが回転した回数よりも少なくまたは多く設定されてもよい。例えば補正係数は、モニタ対象ロールが回転した回数に対して予め定めた値だけ減算または加算された値であってもよい。他の例として、予め定めた比例係数とモニタ対象ロールが回転した回数とを乗算することで、モニタ対象ロールに正比例する可変値として補正係数が算出されてもよい。
　なお、下側加算手段１２２の回転数補正ブロック１２２ｅも、回転数補正ブロック１２１ｅと同様の補正演算を実施する。回転数補正ブロック１２１ｅの出力値ｙＴ０、・、・・ｙＴｎ－１および回転数補正ブロック１２２ｅの出力値ｙＢ０、・・・ｙＢｎ－１が、ロール偏芯量同定部１２の同定により得られたロール偏芯量である。
　以上説明した仕組みにより、図５の上側加算手段１２１は、上側ロールセットのなかでモニタ対象ロールとされた上側バックアップロール４ａのロール偏芯量ｙＴ０、・・・ｙＴｎ－１を出力する。図５の下側加算手段１２２は、下側ロールセットのなかでモニタ対象ロールとされた下側バックアップロール４ｂのロール偏芯量ｙＢ０、・・・ｙＢｎ－１を出力する。
（ロール状態判定にかかる具体的処理）
　次に、図６～図８を用いて、ロール偏芯量記録部１３およびロール状態判定部１４の動作を説明する。図２に示すように、ロール偏芯量記録部１３は、ロール偏芯量同定部１２から伝達された上側モニタ対象ロール（つまり上側バックアップロール４ａ）のロール偏芯量ｙＴｊと下側モニタ対象ロール（つまり下側バックアップロール４ｂ）のロール偏芯量ｙＢｊとを記憶している。ロール状態判定部１４は、ロール偏芯量記録部１３から取り出したデータに基づいて、図６のルーチンと図７および図８のルーチンとのうちいずれか一方のルーチンに従って、ロール状態の判定を行う。
　図６は、実施の形態１にかかる第一ロール状態判定技術を説明するためのフローチャートである。図６のルーチンは、ロール偏芯量記録部１３およびロール状態判定部１４によって実行される。図５で当該圧延材のロール偏芯量が同定された後、ロール偏芯量記録部１３とロール状態判定部１４とによりロール状態の異常が判定される方法が図６に示されている。
　実施の形態１では、第一ロール状態判定技術として、第一判定方法と第二判定方法と第三判定方法とが提供される。第一判定方法は、正常ロール偏芯量ピーク間値Δｙｎｏｒ＿ｐｅａｋと各圧延材のロール偏芯量ピーク間値Δｙｐｅａｋとを比較する方式である。第二判定方法は、正常ロール偏芯量最大値ｙｎｏｒ＿ｍａｘと各圧延材のロール偏芯量最大値ｙｍａｘとを比較する方式である。第三判定方法は、正常ロール偏芯量最小値ｙｎｏｒ＿ｍｉｎと各圧延材のロール偏芯量最小値ｙｍｉｎとを比較する方式である。
　第一判定方法と第二判定方法と第三判定方法とのうちいずれか一つを用いてもよい。或いは、それらの判定方法のうち、いずれか二つを組み合わせてもよく、或いは三つすべてを用いてもよい。ロール偏芯量ピーク間値Δｙｐｅａｋとロール偏芯量最大値ｙｍａｘとロール偏芯量最小値ｙｍｉｎとの３つはロール偏芯量ｙＴｊ、ｙＢｊに基づいて算出した代表値であり、これらの値は互いに同等の判定機能を持つとみなしてもよい。
　図６のルーチンでは、まず、ロール偏芯量ｙＴｊ、ｙＢｊの記録が行われる（ステップＳ１３０１）。一本の圧延材１の圧延を完了するごとに、図５におけるロール偏芯量同定部１２で同定されたロール偏芯量ｙＴ０、ｙＴ１、・・・、ｙＴｎ－１およびロール偏芯量ｙＢ０、ｙＢ１、・・・ｙＢｎ－１が記録される。記録データは、ロール偏芯量記録部１３の内部の記録媒体に保存される（ステップＳ１３０２）。
　次に、予め定められた時間を経過したか否か、または予め定められた所定本数の圧延材１が圧延されたか否かが判定される（ステップＳ１３０３）。時間経過と所定圧延本数の条件のうちいずれか一方のみがステップＳ１３０３の条件とされてもよい。あるいは、時間経過と所定圧延本数の条件のうちの少なくとも一方の条件が成立したことがステップＳ１３０３の条件とされてもよい。あるいは、時間経過と所定圧延本数の両方の条件が成立したことがステップＳ１３０３の条件とされてもよい。
　このステップＳ１３０３の処理は、「第一圧延期間」の経過を判定するための判定処理である。実施の形態１によれば、この第一圧延期間に取得されたロール偏芯量の同定値を利用して、第一圧延期間よりも後の第二圧延期間におけるロール偏芯量の妥当性が評価される。
　次に、圧延材ごとに記録されたデータが読み込まれる（ステップＳ１４０１）。このステップでは、後述する判定処理の内容に応じてどのようなデータを読み出すかが変わる。
　次に、上記ステップＳ１４０１で読み出されたデータに基づいて、以下の（ａ１）～（ａ３）の計算処理が行われる（ステップＳ１４０２）。
　（ａ１）ロール偏芯量ピーク間値Δｙｐｅａｋの平均が算出されるとともに、算出された平均値が正常ロール偏芯量ピーク間値Δｙｎｏｒ＿ｐｅａｋとされる。
　（ａ２）ロール偏芯量最大値ｙｍａｘの平均が算出されるとともに、算出された平均値が正常ロール偏芯量最大値ｙｎｏｒ＿ｍａｘとされる。
　（ａ３）ロール偏芯量最小値ｙｍｉｎの平均が算出されるとともに、算出された平均値が正常ロール偏芯量最小値ｙｎｏｒ＿ｍｉｎとされる。
　なお、上記の（ａ１）～（ａ３）それぞれのデータ処理は、複数のモニタ対象ロールがある場合には、モニタ対象ロールごとにそれぞれ実施されることが好ましい。実施の形態１では、ステップＳ１４０２において、ロール偏芯量ｙＴ０、ｙＴ１、・・・、ｙＴｎ－１に基づいて、上側バックアップロール４ａのロール偏芯量についての代表値ΔｙＴｎｏｒ＿ｐｅａｋ、ｙＴｎｏｒ＿ｍａｘ、ｙＴｎｏｒ＿ｍｉｎが算出される。その一方で、ステップＳ１４０２において、ロール偏芯量ｙＢ０、ｙＢ１、・・・ｙＢｎ－１に基づいて下側バックアップロール４ａのロール偏芯量についての代表値ΔｙＢｎｏｒ＿ｐｅａｋ、ｙＢｎｏｒ＿ｍａｘ、ｙＢｎｏｒ＿ｍｉｎが算出される。
　次に、以下の複数の条件（ｂ１）～（ｂ３）のうち少なくとも１つの条件が成立したか否かに基づいて、モニタ対象ロールとしてのバックアップロール４ａ、４ｂそれぞれが異常であるか否かが判定される（ステップＳ１４０３）。なお、一例として、係数ｍは２に設定されてもよい。
　（ｂ１）ロール偏芯量ピーク間値Δｙｐｅａｋが、正常ロール偏芯量ピーク間値Δｙｎｏｒ＿ｐｅａｋをｍ倍した値よりも大きい。
　（ｂ２）ロール偏芯量最大値ｙｍａｘが、正常ロール偏芯量最大値ｙｎｏｒ＿ｍａｘをｍ倍した値よりも大きい。
　（ｂ３）ロール偏芯量最小値ｙｍｉｎが、正常ロール偏芯量最小値ｙｎｏｒ＿ｍｉｎをｍ倍した値よりも小さい。
　なお、上記の複数の条件（ｂ１）～（ｂ３）に基づくロール状態判定は、複数のモニタ対象ロールがある場合には、モニタ対象ロールごとにそれぞれ実施されることが好ましい。実施の形態１では、ステップＳ１４０２で算出された複数の代表値ΔｙＴｎｏｒ＿ｐｅａｋ、ｙＴｎｏｒ＿ｍａｘ、ｙＴｎｏｒ＿ｍｉｎを用いて、上側バックアップロール４ａのロール状態が判定される。その一方で、ステップＳ１４０２で算出された複数の代表値ΔｙＢｎｏｒ＿ｐｅａｋ、ｙＢｎｏｒ＿ｍａｘ、ｙＢｎｏｒ＿ｍｉｎを用いて、下側バックアップロール４ｂのロール状態が判定される。
　なお、変形例として、複数の条件（ｂ１）～（ｂ３）のうち二つ以上が成立した場合に、モニタ対象ロールが異常であると判定されてもよい。また、複数の条件（ｂ１）～（ｂ３）のすべてが成立した場合に、モニタ対象ロールが異常であると判定されてもよい。
　図７および図８は、実施の形態１の変形例にかかる第二ロール状態判定技術を説明するためのフローチャートである。図７および図８の第二ロール状態判定技術では、図６の第一ロール状態判定技術とは別の手法に従って、ロール偏芯量記録部１３とロール状態判定部１４とがロール状態の異常判定を行う。
　図７および図８のルーチンのベースとなっている第二ロール状態判定技術は、「統計的検定法」に基づくロール状態判定である。実施の形態１では、第二ロール状態判定技術の一例として、下記の式（１）に従ってＨ（ｘ）が計算される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　式（１）の右辺に含まれるパラメータを説明する。ここでは、一例として、ロール偏芯量ピーク間値Δｙｐｅａｋについて統計的検定法を実施する。パラメータｘは、今回の圧延工程で得られたロール偏芯量ピーク間値Δｙｐｅａｋが代入される。パラメータｘＮ＿ＡＶＥには、過去に得られた複数の正常ロール偏芯量ピーク間値Δｙｎｏｒ＿ｐｅａｋを平均した平均値が代入される。パラメータσＮには、ロール偏芯量ピーク間値Δｙｐｅａｋの標準偏差が代入される。これらのパラメータｘＮ＿ＡＶＥおよびσＮを算出するためのデータは、モニタ対象ロールが同一である場合において複数の圧延材１の圧延工程が行われることで取得される。
　式（１）で表されるＨ（ｘ）は、自由度が１であるカイ２乗分布に従う。これはＨｏｔｅｌｌｉｎｇ理論と呼ばれる。すなわち、Ｈ（ｘ）を自由度１のカイ２乗分布の式に代入したときに得られる値により、その発生確率が求められる。
　カイ２乗分布の値は、一般に数表になっているので数表から取得してもよく、または次の式（２）で計算してもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
　ここで、ｋ＝１、ｙ＝Ｈ（ｘ）である。ガンマ関数Ｇは、Ｇ(１/２)＝√πである。
　なお、データ列Ｘ＝｛ｘ１、ｘ２、…、ｘｎ｝が与えられたとき、データ列Ｘの標準偏差σは以下で計算できる。ただし、ＸＡＶＥはデータ列Ｘの平均値である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
　上記において、たとえば、Ｈ（ｘ）＝５．７が得られたとき、自由度１のカイ２乗分布の値は、０．００９７となる。Ｈ（ｘ）＝５．７となるｘが得られる確率は、０．９７％つまり１％未満である。Ｈ（ｘ）が大きくなるのは、ｘが過去の平均値に比べて大きく異なる場合に相当する。このような場合は発生確率が非常に低い異常状態が発生しているので、ロール状態が異常であるとみなすことができる。
　一般には、５％有意水準または１％有意水準が用いられる。これにより５％の危険率で異常であると判定されたり、１％の危険率で異常であると判定されたりする。
　次に、図７および図８の具体的制御の内容を説明する。図７および図８のルーチンは、ロール偏芯量記録部１３およびロール状態判定部１４によって実行される。
　なお、図７のステップＳ１４１４および図８のステップＳ１４１５，Ｓ１４１６は上記の式（１）などに基づく第二ロール状態判定技術を実現するものである。しかしながら、その一方で、図７および図８には第三ロール状態判定技術（ステップＳ１４１２，Ｓ１４１３）も含まれている。第三ロール状態判定技術は、過去に得られたデータから定められた固定値を用いた比較判定に基づいて、ロール状態が正常か否かを判定する。
　図７のルーチンでは、まず、ロール偏芯量同定部１２で同定したロール偏芯量をロール偏芯量記録部１３で記録する（ステップＳ１３１１）。このステップで、ロール偏芯量記録部１３は、一本の圧延材１の圧延が完了するたびに、ロール偏芯量ｙＴ０、ｙＴ１、・・・ｙＴｎ－１およびロール偏芯量ｙＢ０、ｙＢ１、・・・ｙＢｎ－１をそれぞれ記録する。記録データは、ロール偏芯量記録部１３の内部の記録媒体に保存される（ステップＳ１３１２）。
　次に、予め定められた固定閾値を判定基準とするかが判定される（ステップＳ１４１１）。ステップＳ１４１１で固定閾値を使用するかどうかは、予め用意された判定方法フラグの状態で決まる。判定方法フラグが１であれば、ステップＳ１４１１の判定結果は肯定（ＹＥＳ）となる。判定方法フラグが０であれば、ステップＳ１４１１の判定結果は否定（ＮＯ）となる。判定方法フラグは予め設定されているものとし、事後的に変更可能であるものとする。
　ステップＳ１４１１の判定結果が肯定（ＹＥＳ）である場合、処理はステップＳ１４１２および図８のステップＳ１４１３へと進み、前述した第三ロール状態判定技術が実施される。
　まず、ステップS１４１２では、ロール偏芯量記録部１３の記録データから、下記（ｃ１）～（ｃ３）に示す三種類の閾値が読み出される。これらの閾値は、過去に得られた圧延データあるいはシミュレーションなどを用いることで予め設定された固定値である。これら三種類の閾値は、上側モニタ対象ロール用と下側モニタ対象ロール用とで別々に設定されてもよく、上下モニタ対象ロールの両方について共通の値に設定されてもよい。
　（ｃ１）ロール偏芯量ピーク間値Δｙｐｅａｋの判定用に定められた第一閾値Ｙｐｅａｋ＿ｔｈ
　（ｃ２）ロール偏芯量最大値ｙｍａｘの判定用に定められた第二閾値Ｙｍａｘ＿ｔｈ
　（ｃ３）ロール偏芯量最小値ｙｍｉｎの判定用に定められた第三閾値Ｙｍｉｎ＿ｔｈ
　次に、図８のステップＳ１４１３では、以下の複数の条件（ｄ１）～（ｄ３）のうち少なくとも１つの条件が成立したか否かに基づいて、モニタ対象のバックアップロール４ａ、４ｂそれぞれが異常であるか否かが判定される。
　（ｄ１）ロール偏芯量ピーク間値Δｙｐｅａｋが、第一閾値Ｙｐｅａｋ＿ｔｈよりも大きい。
　（ｄ２）ロール偏芯量最大値ｙｍａｘが、第二閾値Ｙｍａｘ＿ｔｈよりも大きい。
　（ｄ３）ロール偏芯量最小値ｙｍｉｎが、第三閾値Ｙｍｉｎ＿ｔｈよりも小さい。
　なお、上記の複数の条件（ｄ１）～（ｄ３）に基づくロール状態判定は、複数のモニタ対象ロールがある場合には、モニタ対象ロールごとにそれぞれ実施されることが好ましい。
　なお、変形例として、上記の複数の条件（ｄ１）～（ｄ３）のうち二つが成立した場合に、モニタ対象のロールが異常であると判定されてもよい。また、複数の条件（ｄ１）～（ｄ３）のすべてが成立した場合に、モニタ対象ロールが異常であると判定されてもよい。
　ステップＳ１４１１の判定結果が否定（ＮＯ）である場合、処理はステップＳ１４１４および図８のステップＳ１４１５，Ｓ１４１６へと進む。これにより、前述した第二ロール状態判定技術が実施される。
　まず、ステップＳ１４１４では、下記の（ｅ１）～（ｅ３）に記載した各種パラメータの算出が行われる。
　（ｅ１）ロール偏芯量ピーク間値Δｙｐｅａｋについての平均値ｘＮ＿ＡＶＥと標準偏差σＮ
　（ｅ２）ロール偏芯量最大値ｙｍａｘについての平均値ｘＮ＿ＡＶＥと標準偏差σＮ
　（ｅ３）ロール偏芯量最小値ｙｍｉｎについての平均値ｘＮ＿ＡＶＥと標準偏差σＮ
　次に、図８のステップＳ１４１５では、以下の複数の条件（ｆ１）～（ｆ３）のうち少なくとも１つの条件が成立したか否かに基づいて、モニタ対象のバックアップロール４ａ、４ｂそれぞれが異常であるか否かが判定される。なお、閾値Ｈ１は予め定められている。例えば１％有意水準での検定を行うために、Ｈ１＝５．７と設定されてもよい。
　（ｆ１）Ｈ（ｘ＝Δｙｐｅａｋ）が、閾値Ｈ１よりも大きい。
　（ｆ２）Ｈ（ｘ＝ｙｍａｘ）が、閾値Ｈ１よりも大きい。
　（ｆ３）Ｈ（ｘ＝ｙｍｉｎ）が、閾値Ｈ１よりも大きい。
　ただし、上記の条件（ｆ１）～（ｆ３）で、Ｈ（ｘ＝Δｙｐｅａｋ）はロール偏芯量ピーク間値Δｙｐｅａｋについての平均値ｘＮ＿ＡＶＥと標準偏差σＮとを式（１）に代入したものである。Ｈ（ｘ＝ｙｍａｘ）は、ロール偏芯量最大値ｙｍａｘについての平均値ｘＮ＿ＡＶＥと標準偏差σＮとを式（１）に代入したものである。Ｈ（ｘ＝ｙｍｉｎ）は、ロール偏芯量最小値ｙｍｉｎについての平均値ｘＮ＿ＡＶＥと標準偏差σＮとを式（１）に代入したものである。
　なお、上記のパラメータ（ｅ１）～（ｅ３）の算出処理および複数の条件（ｆ１）～（ｆ３）に基づくロール状態判定処理は、複数のモニタ対象ロールがある場合には、モニタ対象ロールごとにそれぞれ実施されることが好ましい。実施の形態１では、これらの処理が上側バックアップロール４ａと下側バックアップロール４ｂとで別々に実施される。
　つまり、実施の形態１では、ロール偏芯量ｙＴ０、ｙＴ１、・・・、ｙＴｎ－１に基づいてステップＳ１４１４で算出された複数のパラメータを用いて、ステップＳ１４１５で上側バックアップロール４ａのロール状態が判定される。その一方で、ロール偏芯量ｙＢ０、ｙＢ１、・・・ｙＢｎ－１に基づいてステップＳ１４１４で算出された複数のパラメータを用いて、ステップＳ１４１５で下側バックアップロール４ｂのロール状態が判定される。
　なお、変形例として、複数の条件（ｆ１）～（ｆ３）のうち二つ以上が成立した場合に、モニタ対象のロールが異常であると判定されてもよい。また、複数の条件（ｆ１）～（ｆ３）のすべてが成立した場合に、モニタ対象ロールが異常であると判定されてもよい。
　ステップＳ１４１６では、ロール状態判定結果が正常と異常とのどちらに判定されたかに応じて、ロール偏芯量記録部１３の記録媒体に、正常・異常の識別子を付記しつつステップＳ１４１４の算出データが保存される。ステップＳ１４１６の識別子付データ保存処理は、複数のモニタ対象ロールがある場合には、モニタ対象ロールそれぞれについて別々に実施されることが好ましい。実施の形態１では、上側バックアップロール４ａと下側バックアップロール４ｂとについて別々にステップＳ１４１４で算出された複数のパラメータ（ｅ１）～（ｅ３）が、正常と異常とのいずれか一方の識別子が付記された状態で保存される。
　なお、前述した図６のルーチンでＨｏｔｅｌｌｉｎｇ理論を実施する場合、正常状態のデータ数が５～１０個程度であり、これは判定のためのデータ数としてはやや少ない。一方、図７および図８のルーチンの場合には、ロール偏芯量記録部１３により過去データを数多く蓄積することで、比較対象のデータを十分に多く確保できる。このため、図７および図８のルーチンの場合には、Ｈｏｔｅｌｌｉｎｇ理論に基づく異常判定を適用しやすいという利点がある。
　図９は、実施の形態１にかかる実際のロール偏芯量の推移を説明する図である。実施の形態１では、一例として、ロール状態判定部１４がロール偏芯量ピーク間値Δｙｐｅａｋを表示する機能を備えている。図９では、一例として、直近で圧延完了した圧延材１から、過去に遡った複数本分のロール偏芯量ピーク間値Δｙｐｅａｋが表示されている。ロール偏芯量ピーク間値Δｙｐｅａｋは、ロール偏芯量同定部１２の出力であるロール偏芯量の最大値と最小値との差である。
　図９の横軸は圧延材の本数を表している。図９において１本目および２本目ではロール状態が正常である。図９では、おそらく３本目または４本目あたりでロール破損が始まったと推定される。図９の例では、１０本目でオペレータが異常に気付き、圧延機５０を停止している。ロールを抜き出してチェックしたところ、上側バックアップロールに一部破損している箇所がドライブ側（ＤＳ）に見つかった。図９において、上側バックアップロール４ａの偏芯量が増加していることと、ロールの一部破損現象とが一致している。
（実施の形態１の第一変形例）
　実施の形態の第一変形例を説明する。実施の形態１にかかるロール状態モニタ装置２０は、図３と図４と図５とにおいてバックアップロール４ａ、４ｂをモニタ対象ロールとしているが、これに限られない。ワークロール３ａ、３ｂをモニタ対象ロールとしてもよい。モニタ対象ロールは、上側ロールセットおよび下側ロールセットに含まれる複数のロールのなかから、任意に選択することができる。
　なお、バックアップロール４ａ、４ｂとワークロール３ａ、３ｂとの両方を、別々にモニタ対象ロールとしてもよい。この場合には、図５に示すロール状態モニタ装置２０が二つ提供される。バックアップロール４ａ、４ｂとワークロール３ａ、３ｂとで回転速度が異なるので、別々のロール状態モニタ装置２０によるロール状態判定が行われることが好ましいからである。
（実施の形態１の第二変形例）
　図１０は、実施の形態１の変形例にかかるロール状態モニタ装置２０の構成を説明する図である。なお、図１０では、便宜上、図５におけるブロック１０とブロック１１とブロック１２とブロック１１１とブロック１１２とブロック１２１とブロック１２２とを簡略化して記載している。
　実施の形態１にかかるロール状態モニタ装置２０では、図３と図４と図５とにおいて、バックアップロール４ａ、４ｂがモニタ対象ロールとされるとともに、一つの圧延スタンドにつき１つの圧延荷重値が使用されている。しかしながら、圧延機５０においては、圧延スタンド＃１～＃７それぞれについて、ロール幅方向端部の２か所についての圧延荷重が個別に測定されてもよい。
　ロール幅方向端部の２か所は、ドライブ側（ＤＳ：Ｄｒｉｖｅ　Ｓｉｄｅ）とオペレータ側（ＯＳ：Ｏｐｅｒａｔｏｒ　Ｓｉｄｅ）とである。これは図１にも図示されている。第二変形例では、図１０に示すように、ロール幅方向端部の２か所に、ドライブ側圧延荷重検出手段６ｄｓとオペレータ側圧延荷重検出手段６ｏｓとが設置される。
　第二変形例では、二つのロール状態モニタ装置２０が、ＤＳ圧延荷重用およびＯＳ圧延荷重用それぞれに割り当てられる。ＤＳ圧延荷重用のロール状態モニタ装置２０は、ドライブ側圧延荷重検出手段６ｄｓの出力信号に基づいて、ドライブ側のロール状態を主にモニタする。ＯＳ圧延荷重用のロール状態モニタ装置２０は、オペレータ側圧延荷重検出手段６ｏｓの出力信号に基づいて、オペレータ側のロール状態を主にモニタする。
　なお、ロール幅方向中央部で発生した異常は、ドライブ側とオペレータ側との両方で共通して検知される。このため、ドライブ側のみで異常が検出された第一の場合と、オペレータ側のみで異常が検出された第二の場合と、ドライブ側とオペレータ側との両方で異常が検出された第三の場合とが発生しうる。第二変形例によれば、第一の場合と第二の場合と第三の場合とを区別することで、異常が発生したロール幅方向の位置がドライブ側とオペレータ側と中央部とのいずれの位置であるかをおおむね特定してもよい。なお、図５の場合に比べて図９における処理量は約２倍となるので、計算機能力を確認しておくことが好ましい。
（実施の形態１の第三変形例）
　上記第二変形例にかかるロール状態モニタ装置２０はバックアップロール４ａ、４ｂをモニタ対象ロールとしているが、第三変形例ではワークロール３ａ、３ｂをモニタ対象ロールとする。なお、バックアップロール４ａ、４ｂそれぞれとワークロール３ａ、３ｂそれぞれとを別々にモニタ対象ロールとする場合は、図１０に示すロール状態モニタ装置２０を合計で４つ設ければよい。
（実施の形態１の第四変形例）
　第四変形例は、上記第二変形例と第三変形例とにかかるロール状態モニタ装置２０を包括した変形例である。すなわち、バックアップロール４ａ、４ｂとワークロール３ａ、３ｂを対象とし、かつ、ＤＳとＯＳとで別々にロール状態モニタ機能が設けられている。図１０に示す左右２つのセットがワークロール用にもう１つ必要となるので、合計で４つのロール状態モニタ装置２０を設ければよい。このため、実施の形態１の構成に比べて、計算機の処理量が約４倍になる。このように、モニタ対象ロールの個数を増やすのに応じて、ロール状態モニタ装置２０の個数を増やせばよい。
（実施の形態１の第五変形例）
　図１１は、実施の形態１の変形例にかかる圧延荷重変動の抽出とロール偏芯量同定の方法およびこれを実現する装置構成を具体的に説明するための図である。図１１の変形例では、図５の構成から変換ブロック１２１ａ、１２２ａが省略されている。この場合、ロールギャップ相当値ΔＳＴｊ、ΔＳＢｊへの変換が行われることなく、圧延荷重変動値ΔＰＴｊ、ΔＰＢｊがリミッタ１２１ｂ，１２２ｂに伝達される。加算器１２１ｄ、１２２ｄにも、複数のロール回転位置に応じた圧延荷重変動値ΔＰが蓄積される。
　前述したように、変換ブロック１２１ａ、１２２ｂでロールギャップ相当値ΔＳＴｊ、ΔＳＢｊへの変換を行うことで、圧延機５０が対象とする圧延材１の特性（たとえば圧延材の硬さ）の違いに基づく計算結果のばらつきを抑制できるという好ましい特徴がある。しかしながら、このような好ましい特徴は必ずしも必須ではなく、変換ブロック１２１ａ、１２２ｂが省略されてもよい。これによりロール偏芯量同定部１２における演算負荷を減らすことができる。
実施の形態２．
　図１２は、実施の形態２にかかるロール状態モニタ装置２２０が適用される圧延機２５０の一例を説明する図である。図１３は、実施の形態２にかかるロール状態モニタ装置２２０と上側ロールセットと下側ロールセットとの構成を説明するための図である。
　ロール状態モニタ装置２０がロール状態モニタ装置２２０に置換されている点で、実施の形態１と実施の形態２は相違している。図１３に示すように、ロール状態モニタ装置２２０は、圧延荷重信号処理部２１０と荷重データ処理部２１１とロール状態判定部２１２とを備える。以下、実施の形態１と共通の構成には同一の符号を付して説明を省略し、実施の形態１と実施の形態２との相違点を中心に説明を行う。
　図１４は、実施の形態２にかかるロール状態判定技術を説明するための図である。実施の形態２でも、実施の形態１と同様に、圧延機２５０が圧延材１から受ける圧延荷重を圧延荷重検出手段６が検出する。圧延荷重検出手段６で検出した荷重検出信号を原信号とも称す。
　実施の形態２では、圧延荷重検出手段６で検出した荷重検出信号に基づいて、後述する図１４～図２０の信号処理および判定処理が実施される。実施の形態２におけるモニタ対象ロールは、これらの信号処理および判定処理が適用される荷重検出信号の圧延荷重を受けているロールである。
　実施の形態２でも実施の形態１と同様にモニタ対象ロールを任意に選定することができる。図１３では実施の形態１の圧延荷重上下配分部１０が省略されているが、圧延荷重上下配分部１０により圧延荷重の値が上下ロールに配分された場合には、上下ロールの少なくとも一方がモニタ対象ロールとして選定されてもよい。圧延荷重検出手段６は、上述した実施の形態１の第四変形例と同様に、ＤＳとＯＳとで別々に圧延荷重を検出するように構築されてもよい。
　図１４の上段には、原信号に含まれる低周波成分と高周波成分とが模式的に図示されている。ここでは、原信号が、圧延荷重の絶対値を表す信号であるものとする。検出される原信号は、一般的に、ゆっくりとした振動を示す低周波数成分（図１４上段の破線）と、ノイズのような高周波数成分（図１４上段の細実線）とを含んでいる。
　圧延荷重信号処理部２１０は、原信号にＨＰＦ（ハイパスフィルタ）をかける。このように圧延荷重信号の低周波成分をハイパスフィルタなどで取り除くことで高周波数成分を取り出し、この高周波数成分を圧延荷重高周波数信号ＳＨＦとすることができる。図１４の下段には、ＨＰＦにより抽出された圧延荷重高周波数信号ＳＨＦの一例が模式的に図示されている。この図１４の下段の図はあくまで模式図であり、現実の圧延荷重高周波数信号ＳＨＦの波形はこれとは相違することもある。
　荷重データ処理部２１１は、圧延荷重高周波数信号ＳＨＦの標準偏差σを計算する。荷重データ処理部２１１は、±ｋσ分の確率密度分布と正規分布との差ｄを計算する。ｋは例えば２～５の値である。
　荷重データ処理部２１１には、圧延荷重高周波数信号ＳＨＦの振幅を十分に含む縦軸範囲Ｄが設定されている。図１４に示すように、縦軸範囲Ｄは、予め定められたｎ個の区間Ｄｎに分割されている。荷重データ処理部２１１は、圧延荷重高周波数信号ＳＨＦをデータの集合として取り扱うことで、縦軸範囲Ｄの各区間Ｄｎの中に含まれるデータ数をカウントする。
　荷重データ処理部２１１は、それぞれの区間に属するデータ数をデータ全数で割ることで、複数の区間それぞれの確率を計算する。このような計算を複数の区間Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、・・・Ｄｎの全てに適用することで、図１４下段右側に示す確率密度分布（Ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ　ｄｅｎｓｉｔｙ）が得られる。
　圧延荷重高周波数信号ＳＨＦの振幅を十分に含むために、縦軸範囲Ｄは、標準偏差σの四倍である４σ程度としてもよい。これによりデータのほぼ全数を縦軸範囲の中に含ませることができる。σに応じて縦軸範囲Ｄにカバーされるデータ範囲は、具体的には、２σ＝９５．４％、３σ＝９９．７％、および４σ＝９９．９９４％などである。
　図１５は、実施の形態２にかかる確率密度分布を説明するグラフである。図１５は実際の確率密度分布の例である。図１５には実データの確率密度分布が実線で図示されており、図９のグラフに使用したデータと同じデータが使用されている。図１５の実線データは、破損した圧延スタンドのドライブ側の圧延荷重に基づくデータである。図１５の実線データは、図９における１本目の圧延工程のデータにハイパスフィルタを掛けることで得られた圧延荷重高周波数信号ＳＨＦの確率密度分布である。
　図１６は、実施の形態２にかかる確率密度分布を説明するグラフである。図１６の実線データは、図１５とは異なり、図９における１０本目の圧延工程における圧延荷重信号から抽出した圧延荷重高周波数信号ＳＨＦの確率密度分布を図示している。図１５および図１６の横軸は、図５における１０本目の信号の±４σ分を取り、共通のスケーリングとしたものである。
　図１５および図１６には、比較対象用の正規分布が、破線データで図示されている。図１５では、正規分布を示す破線グラフと、実データを示す実線グラフとが重なっている。ロールが正常である場合には、図１５のように、圧延荷重高周波数信号ＳＨＦから求めた確率密度分布は、正規分布に一致している。これに対し、ロール状態に異常が起きると、図１６のように、確率密度分布が正規分布と明確に異なる。このような区別によって、ロール状態に異常があるかどうかを判定することができる。
　ロール状態判定部２１２が、ディスプレイ等のデバイスを通じて図１６のグラフを直接オペレータなどに示してもよい。これにより、人が目で見て明らかに異常を認識するようにしてもよい。しかし、分布形状の違いを数値で表してもよく、その数値に基づいてロール状態判定部２１２が自動的に異常判定信号を出力してもよい。これにより異常が起こったことを客観的かつ自動的に警告してもよい。
　確率密度分布と正規分布との差ｄの計算には、一例として以下の式（４）～式（６）に示すそれぞれの数値指標を用いることができる。式（４）は、カルバック・ライブラー距離（Ｋｕｌｌｂａｃｋ－Ｌｅｉｖｌｅｒ　Ｄｉｖｅｒｇｅｎｃｅ）の値ＤＫＬを求める式である。式（５）は、誤差二乗和の値ＤＳＱを求める式である。式（６）は、誤差絶対値和の値ＤＡＢＳを求める式である。
　ロール状態判定部２１２は、式（４）～式（６）に示す三つの例のうち少なくとも一つの式に基づいて、確率密度分布と正規分布との差ｄを計算してもよい。つまり、差ｄは、値ＤＫＬと値ＤＳＱと値ＤＡＢＳとのうちいずれかの値であってもよい。この差ｄが予め定めた所定判定値以上である場合に、ロール状態が異常であると判定してもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
　上記の式において、ＰA（ｘ）はデータｘがとる実際の確率密度である。実施の形態２では、データｘが圧延荷重高周波数信号ＳＨＦの値である。ＰＮ（ｘ）は正規分布である。一般に、高周波数信号はほぼノイズとみなすことができる。ノイズは白色雑音であり、正規分布をしているとみなせる。しかし、圧延荷重信号に何らかの異常によるノイズ信号が含まれていた場合、圧延荷重高周波数信号ＳＨＦの確率密度分布は正規分布とは明確に相違する。従って、確率密度分布と正規分布との比較に基づいて、ロール状態の異常を判定することができる。
　図１９は、実施の形態２におけるカルバック・ライブラー距離を説明する図である。図１９は、図９における１０本目の圧延工程で取得されたデータから得た結果を表している。複数の圧延スタンドのドライブ側とオペレータ側それぞれの圧延荷重高周波数信号ＳＨＦについて確率密度分布が求められたうえで、確率密度分布と正規分布の差ｄの一例であるカルバック・ライブラー距離ＤＫＬがプロットされている。
　カルバック・ライブラー距離の値ＤＫＬが大きければ、比較された２つの分布の差が大きい。従って、例えば値ＤＫＬが予め定めた所定判定値ＤＫＬ＿ｔｈ以上であれば、ロール状態が異常であると判定してもよい。同様に、値ＤＳＱまたは値ＤＡＢＳが予め定めた所定判定値ＤＳＱ＿ｔｈまたはＤＡＢＳ＿ｔｈ以上であれば、ロール状態が異常であると判定してもよい。
　上記のＤＫＬ＿ｔｈ、ＤＳＱ＿ｔｈおよびＤＡＢＳ＿ｔｈをまとめて所定判定値ｄｔｈとも称する。所定判定値ｄｔｈは、差ｄの評価に用いる比較判定値である。所定判定値ｄｔｈは、予め定めた固定値であってもよく、逐次更新される可変値であってもよい。例えば、所定判定値ｄｔｈは、ロール状態が正常であった少なくとも１つの過去の圧延工程で得られた差ｄの値に基づいて、固定値に設定されてもよく、あるいは逐次更新設定されてもよい。例えばロール状態が正常であった過去のｎ回の圧延工程（ｐ１、ｐ２、ｐ３・・・ｐｎ）に基づいて、ｎ個の差ｄｐ１、ｄｐ２、ｄｐ３・・・ｄｐｎが得られたとする。例えばｄｐ１～ｄｐｎの平均値ｄｐ＿ａｖｅに基づいて所定判定値ｄｔｈが設定されてもよい。例えば、所定判定値ｄｔｈは、平均値ｄｐ＿ａｖｅに予め定めた所定係数ｋｄを乗じた値（ｋｄ×ｄｐ＿ａｖｅ）であってもよい。
　図１９において、項目番号の第一番目の結果は、第一スタンド＃１のドライブ側の圧延荷重高周波数信号ＳＨＦに基づくものである。項目番号の第二番目の結果は、第一スタンド＃１のオペレータ側の圧延荷重高周波数信号ＳＨＦに基づくものである。項目番号の第三番目の結果は、第二スタンド＃２のドライブ側の圧延荷重高周波数信号ＳＨＦに基づくものである。このような規則で項目番号が第十番目まで割り当てられている。
　項目番号の第十番目の結果は、破砕が見られた上側バックアップロール４ａのドライブ側の圧延荷重高周波数信号ＳＨＦに基づくものである。第十番目の結果と図１６の異常発生グラフとが対応している。第十番目の結果は、他の項目番号と比較してカルバック・ライブラー距離の値ＤＫＬが著しく大きいので、正規分布とはかけ離れた確率密度分布であることを示している。
（実施の形態２の第一変形例）
　図１７は、実施の形態２の第一変形例にかかる確率密度分布を説明するグラフである。実施の形態２における圧延荷重高周波数信号ＳＨＦの極大値と極小値とを二つの確率密度分布に分けてグラフに描くと、一例として図１７のようになる。
　図１７には、極大値の確率密度分布と極小値の確率密度分布とレイリー分布とが図示されている。ロール状態が正常なときの信号では、極大値の確率密度分布および極小値の確率密度分布それぞれが、レイリー分布に近づく。その一方で、ロール状態が異常を含むと、極大値の確率密度分布および極小値の確率密度分布それぞれは、レイリー分布から離れる。
　図１８は、実施の形態２の第一変形例にかかる極小値と極大値とを説明するグラフである。図１８に視覚的に表されているように高周波信号波形の減少と増加が切り替わるたびに極小値および極大値が一つずつ得られるので、複数の極小値および複数の極大値が圧延荷重高周波数信号ＳＨＦに含まれている。
（実施の形態２の第二変形例）
　実施の形態２の第二変形例として、圧延スタンド毎検定結果の比較に基づくロール状態判定を行ってもよい。「圧延スタンド毎検定結果」とは、各圧延スタンド＃１～＃７それぞれについて得られた差ｄであってもよい。具体的には、この第二変形例では、仕上圧延機５７のなかの複数の圧延スタンド＃１～＃７それぞれについて差ｄが求められてもよく、これらの複数の差ｄが互いに比較されてもよい。この第二変形例における差ｄは、上述した図１５および図１６で説明した正規分布に対する差であってもよく、図１７および図１８で説明したレイリー分布に対する差であってもよい。
　すなわち、図１３に示すように、複数の圧延スタンド＃１～＃７それぞれは、圧延荷重検出手段６を含んでいる、従って、圧延荷重信号処理部２１０は、複数の圧延スタンド＃１～＃７それぞれの圧延荷重高周波数信号ＳＨＦを個別に抽出することができる。第二変形例では、荷重データ処理部２１１は、複数の圧延スタンド＃１～＃７それぞれの圧延荷重高周波数信号ＳＨＦに基づいて、圧延スタンド＃１～＃７それぞれについての差ｄ１～ｄ７を個別に計算してもよい。この差ｄは、各スタンドの圧延荷重検出手段６が出力した圧延荷重信号に対して図１４～図１９で述べた統計的検定法を実施したスタンド毎検定結果である。
　第二変形例において、ｉを任意の整数とした場合に、ロール状態判定部２１２は、第ｉ番目スタンドの差ｄｉと、第ｊ番目スタンドにおける差ｄｊ（ただしｊ≠ｉ）とを比較してもよい。ただし、ｉとは異なる任意の数値がｊに代入されるものとし、第ｊ番目スタンドは第ｉ番目スタンドを除くすべてのスタンドを包括的に表している。ロール状態判定部２１２は、一例として、「複数のｄｊの代表値」とｄｉが所定倍以上異なれば、第ｉスタンドのモニタ対象ロールを異常と判定してもよい。所定倍は、例えば３などの値に予め定められてもよい。複数のｄｊの代表値は、複数のｄｊの平均値であってもよい。例えばｉ＝１であるときにはｊ＝２～７であるから、複数のｄｊの代表値はｄ２、ｄ３、・・・ｄ７の平均値であってもよい。
　図２０は、実施の形態１、２にかかるロール状態モニタ装置２０、２２０のハードウェア構成の一例を示す図である。実施の形態１、２において説明した各種の制御動作と計算処理と判定処理とが、以下に説明するハードウェア構成で実行されてもよい。
　ロール状態モニタ装置２０、２２０の機能は、処理回路により実現される。処理回路は、専用ハードウェア３５０であってもよい。あるいは、処理回路は、プロセッサ３５１及びメモリ３５２を備えていてもよい。処理回路は、一部が専用ハードウェア３５０として形成され、更にプロセッサ３５１及びメモリ３５２を備えていてもよい。図２０は、処理回路が、その一部が専用ハードウェア３５０として形成され、プロセッサ３５１及びメモリ３５２を備えている場合の例を示している。
　処理回路の少なくとも一部が、少なくとも１つの専用ハードウェア３５０である場合、処理回路は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、又はこれらを組み合わせたものが該当する。
　処理回路が少なくとも１つのプロセッサ３５１及び少なくとも１つのメモリ３５２を備える場合、ロール状態モニタ装置２０、２２０の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、又はソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェア及びファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ３５２に格納される。プロセッサ３５１は、メモリ３５２に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、各部の機能を実現する。プロセッサ３５１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、ＤＳＰとも呼ぶ。メモリ３５２は、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリー、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等の、不揮発性又は揮発性の半導体メモリ等が該当する。
　このように、処理回路は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はこれらの組み合わせによって、ロール状態モニタ装置２０、２２０の各機能を実現することができる。
１　圧延材、２　圧延機ハウジング、３ａ　ワークロール（上側ワークロール）、３ｂ　ワークロール（下側ワークロール）、４ａ　バックアップロール（上側バックアップロール）、４ｂ　ワークロール（下側バックアップロール）、４ｃ　基準位置、５　圧下手段、６　圧延荷重検出手段、６ｄｓ　ドライブ側圧延荷重検出手段、６ｏｓ　オペレータ側圧延荷重検出手段、７　ロール回転数検出器、８　ロール基準位置検出器、９　ロールギャップ検出器、１０　圧延荷重上下配分部、１１　圧延荷重変動抽出部、１２　ロール偏芯量同定部、１３　ロール偏芯量記録部、１４　ロール状態判定部、１４ａ　基準位置、１５　位置目盛、１５ａ　基準位置、２０、２２０　ロール状態モニタ装置、５０、２５０　圧延機、５１　スラブ、５２　加熱炉、５３　粗圧延機、５４　バーヒータ、５５　バー、５６　入側温度計、５７　仕上圧延機、５８　板厚板幅計、５９　出側温度計、６０　温度計、６１　巻取機、６２　製品コイル、６３　ランアウトテーブル、１１１　上側荷重変動抽出部、１１２　下側荷重変動抽出部、１１１ａ、１１２ａ　圧延荷重記録部、１１１ｂ、１１２ｂ　平均値演算手段、１１１ｃ、１１２ｃ　偏差演算手段、１２１　上側加算手段、１２２　下側加算手段、１２１ａ、１２２ａ　変換ブロック、１２１ｂ、１２２ｂ　リミッタ、１２１ｃ、１２２ｃ　スイッチ、１２１ｄ、１２２ｄ　加算器、１２１ｅ、１２２ｅ　回転数補正ブロック、２１０　圧延荷重信号処理部、２１１　荷重データ処理部、２１２　ロール状態判定部、３５０　専用ハードウェア、３５１　プロセッサ、３５２　メモリ、ＯＳ　オペレータ側、ＤＳ　ドライブ側、ＲＤ　圧延方向、ｎ　ロール区分数、Ｐ　圧延荷重、ｙＴｊ、ｙＴ０、ｙＴ１、ｙＴｎ－１、ｙＢｊ、ｙＢ０、ｙＢ１、ｙＢｎ－１　ロール偏芯量、ΔＰ　圧延荷重変動値、ΔＳ、ΔＳＴｊ、ΔＳＢｊ　ロールギャップ相当値、Δｙｐｅａｋ　ロール偏芯量ピーク間値、Δｙｎｏｒ＿ｐｅａｋ　正常ロール偏芯量ピーク間値、ＳＨＦ　圧延荷重高周波数信号、Ｄ　縦軸範囲、Ｄｎ　区間

Claims (13)

  1. 　少なくとも一つのロールを含む上側ロールセットと少なくとも一つのロールを含む下側ロールセットとの間で圧延材を圧延する場合に、前記上側ロールセットおよび前記下側ロールセットのなかから選択されたモニタ対象ロールの圧延荷重を検出するように構築された圧延荷重検出手段と、
    　前記モニタ対象ロールの回転位置ごとの前記圧延荷重に基づく圧延荷重変動値を抽出するように構築された荷重変動値抽出手段と、
    　前記圧延荷重変動値と前記圧延荷重変動値に基づいて算出したロールギャップ相当値とのうち一方の値を前記モニタ対象ロールの複数の回転位置ごとに別々に蓄積することで複数の蓄積値を求めるとともに、前記モニタ対象ロールが前記複数の蓄積値の蓄積期間に回転した回数であるロール回転回数に応じた補正係数で前記複数の蓄積値それぞれを除算することで、前記モニタ対象ロールのロール偏芯量を同定するように構築された同定手段と、
    　を備えるロール状態モニタ装置。
  2. 　前記同定手段は、前記圧延材の塑性係数を含む荷重ロールギャップ変換式で前記圧延荷重変動値を前記ロールギャップ相当値に変換するように構築された請求項１に記載のロール状態モニタ装置。
  3. 　前記モニタ対象ロールは、第一サイド端部と前記第一サイド端部の反対側の第二サイド端部とを持ち、
    　前記圧延荷重検出手段は、前記第一サイド端部の第一サイド圧延荷重を検出するとともに前記第二サイド端部の第二サイド圧延荷重を検出するように構築され、
    　前記荷重変動値抽出手段は、前記モニタ対象ロールの前記回転位置ごとの前記第一サイド圧延荷重の値である第一サイド圧延荷重変動値と前記モニタ対象ロールの前記回転位置ごとの前記第二サイド圧延荷重の値である第二サイド圧延荷重変動値とをそれぞれ抽出するように構築され、
    　前記同定手段は、前記第一サイド圧延荷重変動値と前記第二サイド圧延荷重変動値とに基づいて前記複数の回転位置に対応した前記複数の蓄積値を前記第一サイド端部と前記第二サイド端部とについて別々に求め、前記第一サイド端部と前記第二サイド端部それぞれのロール偏芯量を算出するように構築された請求項１に記載のロール状態モニタ装置。
  4. 　前記同定手段で算出した前記ロール偏芯量を判定基準に照合することで前記モニタ対象ロールの状態を判定するロール状態判定手段を
    さらに備える請求項１に記載のロール状態モニタ装置。
  5. 　少なくとも一つのロールを含む上側ロールセットと少なくとも一つのロールを含む下側ロールセットとの間で圧延材を圧延する場合に、前記上側ロールセットおよび前記下側ロールセットのなかから選択されたモニタ対象ロールの圧延荷重を検出するように構築された圧延荷重検出手段と、
    　前記モニタ対象ロールの回転位置ごとの前記圧延荷重の値である圧延荷重変動値を抽出するように構築された荷重変動値抽出手段と、
    　前記圧延荷重変動値に基づいてロール偏芯量を同定するように構築された同定手段と、
    　予め定められた第一圧延期間において前記モニタ対象ロールの複数の回転位置に応じて前記同定手段から算出される複数の前記ロール偏芯量を記録する記録手段と、
    　前記第一圧延期間に前記同定手段で算出された前記複数の前記ロール偏芯量に基づいて計算された代表値である正常ロール偏芯量代表値と、前記第一圧延期間の後に実施される第二圧延期間に前記同定手段で算出された前記ロール偏芯量と、に基づいて、前記第二圧延期間における前記モニタ対象ロールの状態を判定するロール状態判定手段と、
    　を備えるロール状態モニタ装置。
  6. 　前記ロール状態判定手段は、前記第二圧延期間に前記同定手段で算出された複数の前記ロール偏芯量から計算された前記代表値と同じ種類の他の代表値と、前記正常ロール偏芯量代表値を所定倍した値と、を比較することで前記モニタ対象ロールの状態を判定するように構築された請求項５に記載のロール状態モニタ装置。
  7. 　前記ロール状態判定手段は、複数の前記ロール偏芯量に対する統計的検定法の検定結果に基づいて前記モニタ対象ロールの状態を判定するように構築された請求項５に記載のロール状態モニタ装置。
  8. 　少なくとも一つのロールを含む上側ロールセットと少なくとも一つのロールを含む下側ロールセットとの間で圧延材を圧延する場合に、前記上側ロールセットおよび前記下側ロールセットのなかから選択されたモニタ対象ロールの圧延荷重信号を検出するように構築された圧延荷重検出手段と、
    　前記圧延荷重信号から予め定めた所定周波数以上の周波数を持つ圧延荷重高周波数信号を抽出する信号抽出手段と、
    　前記圧延荷重高周波数信号に含まれる複数の圧延荷重値に対する統計的検定法の検定結果に基づいて前記モニタ対象ロールの状態を判定するように構築されたロール状態判定手段と、
    　を備えるロール状態モニタ装置。
  9. 　前記ロール状態判定手段は、前記複数の圧延荷重値に基づいて圧延荷重値確率密度分布を計算し、前記圧延荷重値確率密度分布と予め定めた基準分布との比較に基づいて、前記モニタ対象ロールの状態を判定するように構築された請求項８に記載のロール状態モニタ装置。
  10. 　前記ロール状態判定手段は、正規分布ロール状態判定手段を含み、
    　前記正規分布ロール状態判定手段は、前記圧延荷重値確率密度分布として前記複数の圧延荷重値の確率密度分布を計算し、前記基準分布として正規分布を用いるように構築された請求項９に記載のロール状態モニタ装置。
  11. 　前記ロール状態判定手段は、レイリー分布ロール状態判定手段を含み、
    　前記レイリー分布ロール状態判定手段は、
    　前記圧延荷重値確率密度分布として、前記圧延荷重高周波数信号に含まれる複数の圧延荷重極大値と複数の圧延荷重極小値それぞれの確率密度分布である極大極小確率密度分布を計算し、
    　前記基準分布としてレイリー分布を用いるように構築された請求項９に記載のロール状態モニタ装置。
  12. 　前記モニタ対象ロールは、第一サイド端部と前記第一サイド端部の反対側の第二サイド端部とを持ち、
    　前記圧延荷重検出手段は、前記第一サイド端部に設けた第一圧延荷重センサから第一サイド圧延荷重信号を検出するとともに前記第二サイド端部に設けた第二圧延荷重センサから第二サイド圧延荷重信号を検出するように構築され、
    　前記信号抽出手段は、前記第一サイド圧延荷重信号と前記第二サイド圧延荷重信号それぞれから前記所定周波数以上の周波数を持つ圧延荷重高周波数信号を抽出し、
    　前記ロール状態判定手段は、前記信号抽出手段で抽出した前記圧延荷重高周波数信号に対する前記統計的検定法の検定結果に基づいて、前記モニタ対象ロールにおける前記第一サイド端部および前記第二サイド端部それぞれの状態を判定するように構築された請求項８に記載のロール状態モニタ装置。
  13. 　前記上側ロールセットは、複数の圧延スタンドを構成する複数の上側ロールセットを含み、
    　前記下側ロールセットは、前記複数の上側ロールセットそれぞれとともに前記複数の圧延スタンドを構成する複数の下側ロールセットを含み、
    　前記圧延荷重検出手段は、前記複数の圧延スタンドそれぞれの圧延荷重センサから複数の圧延荷重信号を取得し、
    　前記信号抽出手段は、前記複数の圧延荷重信号それぞれから前記所定周波数以上の周波数を持つ複数の圧延荷重高周波数信号を抽出し、
    　前記ロール状態判定手段は、前記複数の圧延荷重高周波数信号それぞれに含まれる複数の圧延荷重値に対する前記統計的検定法の検定結果として前記複数の圧延スタンドそれぞれに対応する複数の圧延スタンド毎検定結果を取得し、前記複数の圧延スタンド毎検定結果に基づいて前記モニタ対象ロールの状態を判定するように構築された請求項８に記載のロール状態モニタ装置。
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