卷取温度控制装置及其控制方法.pdf

本发明提供一种卷取温度控制装置及其控制方法。本发明能够将被轧制件的卷取温度控制为目标卷取温度，将其冷却速度控制为期望的值。本发明的卷取温度控制装置包括：以满足冷却被轧制件时的冷却速度的目标值的方式，算出卷取冷却装置的多个冷却头的打开顺序的优先关系并将其输出的冷却头优先顺序计算机构；储存该冷却头优先顺序计算机构输出的各冷却头的优先顺序的冷却头优先顺序存储部；根据目标卷取温度、与被轧制件的速度相关的信息、以及冷却头优先顺序存储部的信息，使用用于推断被轧制件的卷取温度的板温度推断模型，推断卷取温度，使用该推断结果，算出用于实现目标卷取温度的冷却头的开闭的组合即头模式并将其输出的控制指令算出机构。

1.  一种卷取温度控制装置，将由热轧机轧制的被轧制件利用在该热轧机的出口侧具备的冷却装置来冷却，将由地下卷取机卷取前的所述被轧制件的卷取温度控制为规定的目标卷取温度，所述卷取温度控制装置的特征在于，包括：
冷却头优先顺序计算部，其以满足冷却所述被轧制件时的冷却速度的目标值的目标冷却速度的方式，算出在所述冷却装置具备的多个冷却头的打开顺序的优先关系并将其输出；
冷却头优先顺序存储部，其储存该冷却头优先顺序计算部输出的各所述冷却头的优先顺序；
控制指令算出部，其根据所述目标卷取温度、与所述被轧制件的速度相关的信息、以及所述冷却头优先顺序存储部的信息，使用用于推断所述被轧制件的卷取温度的板温度推断模型，推断所述卷取温度，并使用该推断结果，算出用于实现所述目标卷取温度的所述冷却头的开闭组合即头模式并将其输出。

2.  一种卷取温度控制装置，将由热轧机轧制的被轧制件利用在该热轧机的出口侧具备的冷却装置来冷却，将由地下卷取机卷取前的所述被轧制件的卷取温度控制为规定的目标卷取温度，所述卷取温度控制装置的特征在于，包括：
冷却头优先顺序计算部，其以满足冷却所述被轧制件时的冷却速度的目标值的目标冷却速度的方式，算出在所述冷却装置具备的多个冷却头的打开顺序的优先关系并将其输出；
冷却头优先顺序存储部，其储存该冷却头优先顺序计算部输出的各所述冷却头的优先顺序；
控制指令算出部，其使用所述优先顺序存储部的信息，生成与所述冷却头的开闭组合即各头模式对应的控制编码，根据所述目标卷取温度和与所述被轧制件的速度相关的信息，使用用于推断所述被轧制件的卷取温度的板温度推断模型，推断所述卷取温度，并使用该推断结果，算出用于实现所述目标卷取温度的所述控制编码并将其输出；
头模式变换部，其使用所述优先顺序存储部的信息，将所述控制指令算出部输出的所述控制编码变换为头模式，向所述冷却装置输出。

3.  根据权利要求2所述的卷取温度控制装置，其特征在于，
所述控制编码建立对应关系为，将所述冷却头全部打开的状态设为最大值，而将所述冷却头全部关闭的状态设为最小值，伴随所述控制编码的大小的增加，所述卷取温度的推断值单调减少。

4.  根据权利要求2所述的卷取温度控制装置，其特征在于，
所述控制编码建立对应关系为，将所述冷却头全部打开的状态设为最小值，而将所述冷却头全部关闭的状态设为最大值，伴随所述控制编码的大小的增加，所述卷取温度的推断值单调增加。

5.  根据权利要求1～4中任一项所述的卷取温度控制装置，其特征在于，
所述冷却头优先顺序计算部根据所述冷却装置进入时的所述被轧制件的温度和由所述地下卷取机卷取前的所述被轧制件的目标卷取温度，算出所述冷却装置中的所述被轧制件的温度降低量，根据该温度降低量和所述被轧制件的冷却速度的目标值的目标冷却速度，算出冷却所需的时间，根据该冷却所需的时间和与所述被轧制件的速度相关的信息，算出水冷所需的距离，根据该距离，将多个所述冷却头分离确定为有可能打开的冷却头组和不打开的冷却头组，相对于该有可能打开的冷却头组，以使所述被轧制件的冷却速度成为接近恒定的值的方式赋予优先顺序。

6.  根据权利要求5所述的卷取温度控制装置，其特征在于，
在所述被轧制件的被轧制的速度或卷取于所述地下卷取机的速度变化时，
所述冷却头优先顺序计算部对应于所述被轧制件的速度，进行向所述冷却头赋予优先顺序的运算，将与所述被轧制件的速度建立了对应关系的所述冷却头的优先顺序向所述冷却头优先顺序存储部输出。

7.  根据权利要求6所述的卷取温度控制装置，其特征在于，
所述控制指令算出部将所述控制编码与所述被轧制件的长边方向的各部位建立对应关系而算出，并将其输出，
所述头模式变换部在识别了各所述冷却头的正下方的所述被轧制件的长边方向的部位的基础上，抽出与该部位对应的所述控制编码，并且，根据所述冷却头优先顺序存储部抽出与当前的被轧制件速度对应的冷却头优先顺序，按照该抽出的冷却头优先顺序，将所述控制编码变换为头模式，向所述冷却装置输出。

8.  根据权利要求7所述的卷取温度控制装置，其特征在于，
所述控制指令算出部在算出了控制指令后，判断在该算出的控制指令下，是否满足所述目标卷取温度和所述目标冷却速度，在不满足任一个的情况下，变更所述被轧制件的速度，再次进行控制指令的算出，并将其反复进行至同时满足所述目标卷取温度和所述目标冷却速度为止。

9.  根据权利要求8所述的卷取温度控制装置，其特征在于，
所述控制指令算出部在算出了控制指令后，判断在该算出的控制指令下，是否满足所述目标卷取温度和所述目标冷却速度，在所述卷取温度低于所述目标卷取温度时，提高所述被轧制件的速度，在所述卷取温度高于所述目标卷取温度时，降低所述被轧制件的速度，当冷却速度慢时，在进行降低所述被轧制件的速度的处理的基础上，再次进行控制指令的算出，并将其反复进行至同时满足所述目标卷取温度和所述目标冷却速度为止。

10.  一种卷取温度控制方法，将由热轧机轧制的被轧制件利用在该热轧机的出口侧具备的冷却装置来冷却，将由地下卷取机卷取前的所述被轧制件的卷取温度控制为规定的目标卷取温度，所述卷取温度控制方法的特征在于，
以满足所述被轧制件的冷却速度的目标值的方式，向在所述冷却装置具备的多个冷却头的打开顺序赋予优先顺序，
使用所述优先顺序，生成与所述冷却头开闭的组合即各头模式对应的控制编码，
根据所述控制编码和与所述被轧制件的速度相关的信息，使用板温度推断模型，推断所述被轧制件的卷取温度，
使用该推断结果，决定用于实现所述目标卷取温度的所述控制编码并将其输出，
将该控制编码变换为头模式，向所述冷却装置输出。

11.  根据权利要求10所述的卷取温度控制方法，其特征在于，
根据所述冷却装置进入时的所述被轧制件的温度、和由所述地下卷取机卷取前的被轧制件的目标卷取温度，算出所述冷却装置中的所述被轧制件的温度降低量，根据该温度降低量和所述被轧制件的冷却速度的目标值，算出冷却所需的时间，根据该冷却所需的时间和与所述被轧制件的速度相关的信息，算出水冷所需的距离，根据该距离，将多个所述冷却头分离确定为有可能打开的冷却头组和不打开的冷却头组，相对于该有可能打开的冷却头组，以使所述被轧制件的冷却速度成为接近恒定的值的方式赋予优先顺序，
使用该优先顺序，生成与所述冷却头开闭的组合即各头模式对应的控制编码，
根据所述控制编码和与所述被轧制件的速度相关的信息，使用所述板温度推断模型，推断所述被轧制件的卷取温度，
使用该推断结果，决定用于实现所述目标卷取温度的所述控制编码并将其输出，
将该控制编码变换为头模式，向所述冷却装置输出。

12.  根据权利要求10或11所述的卷取温度控制方法，其特征在于，
相对于所述冷却装置的多个冷却头，将满足所述被轧制件的冷却速度的目标值的打开顺序的优先顺序与所述被轧制件的被轧制的速度或卷取于所述地下卷取机的速度建立对应关系而赋予，
将与所述冷却头开闭的组合即各头模式对应的控制编码与所述被轧制件的长边方向的各部位建立对应关系而生成，
根据所述控制编码和与所述被轧制件的速度相关的信息，使用所述板温度推断模型，推断所述被轧制件的卷取温度，
使用该推断结果，决定用于实现所述目标卷取温度的所述控制编码并将其输出，
在识别了各所述冷却头的正下方的所述被轧制件的长边方向的部位的基础上，抽出与该部位对应的所述控制编码，按照向所述冷却头赋予的与当前的被轧制件速度对应的优先顺序，将所述控制编码变换为头模式，向所述冷却装置输出。

卷取温度控制装置及其控制方法
技术领域
本发明涉及热轧生产线的卷取温度控制，具体来说，除了使卷取温度与目标温度一致之外，还涉及使钢板等被轧制件的冷却速度与目标冷却速度一致的卷取温度控制装置及其控制方法。
背景技术
以往，作为进行卷取温度控制的方法，公开有专利文献1、2。
例如，在专利文献1中，记载了将冷却装置的喷出冷却水等的头开闭的优先顺序对应于钢种、板厚等而表化，使用其信息，设定实现目标卷取温度的冷却头的开闭模式的控制方法。另外，示出了将冷却头开闭模式编码化即将各冷却头开闭模式用对应的控制编码表示，简化冷却头的开闭模式的设定的方法。
另外，作为不仅控制卷取温度，还控制钢板的冷却温度模式的以往技术，例如，在专利文献2中示出了将精轧机和卷取机之间的中间温度、卷取机附近的卷取温度分别相对于目标值以高精度进行控制的方法。
【专利文献1】日本特开2007-118027号公报(段落0025～0028、0030、图4、图5等)
【专利文献2】日本特开平9-216011号公报(段落0010～0013、图1等)
可是，已知冷却结束后的钢板的冶金特性(金属结晶的铁素体粒子直径等)和机械特性(拉伸强度、硬度等)大大依赖于钢板的冷却速度(每单位时间的温度降低)。但是，从将钢板的冷却速度控制为规定的目标值的观点来说，在以往的方法中存在以下问题。
在专利文献1中，通过设定相对于冷却头的优先顺序，能够间接地控制钢板的冷却速度。但是，冷却头优先顺序与钢板冷却速度不直接对应即没有建立钢板冷却速度与冷却头优先顺序的关系，因此，通过变更冷却头优先顺序的设定，能够进行加快或减慢冷却速度的相对的控制，但对应于期望的冷却速度，设定何种冷却头优先顺序为好的情况未明确。
另外，由于固定地定义冷却头优先顺序，因此，在钢板速度改变的情况下，无法应对钢板的冷却速度的变化，无法进行冷却速度的绝对控制，发生如上所述的不妥善情况。
在专利文献2中记载的控制方法中，除了卷取温度之外，还能够控制精轧机和卷取机之间的钢板的中间位置的温度，能够通过中间温度，大致控制钢板的冷却模式。但是，即使钢板的冷却模式相同，只要钢板速度变化，就同样发生钢板的冷却速度的变化。例如，钢板速度快的情况下，钢板的冷却速度变慢，而钢板速度慢的情况下，钢板的冷却速度变快。
在热轧的使钢板通过中，通常从轧钢机以低速输出后，逐渐增加速度，达到最高速度后，在钢板末端从轧钢机即将抽出之前，在从轧钢机抽出钢板末端时，为了抑制钢板末端抖动，一口气减小钢板速度。
在专利文献2中记载的控制钢板的中间温度或冷却温度模式的方法中，存在相对于这样的钢板的速度变化，无法将钢板的冷却速度保持为相同的问题。
发明内容
本发明的目的在于鉴于上述情况，提供一种将钢板等被轧制件的卷取温度控制为目标卷取温度，且能够将被轧制件的冷却速度控制为期望的值的卷取温度控制装置及其制造方法。
为了实现上述目的，第一本发明的卷取温度控制装置是将由热轧机轧制的被轧制件利用在该热轧机的出口侧具备的冷却装置来冷却，将用地下卷取机卷取前的被轧制件的卷取温度控制为规定的目标卷取温度的卷取温度控制装置，包括：冷却头优先顺序计算部，其以满足冷却被轧制件时的冷却速度的目标值的目标冷却速度的方式，算出在冷却装置具备的多个冷却头的打开顺序的优先关系并将其输出；冷却头优先顺序存储部，其储存该冷却头优先顺序计算部输出的各冷却头的优先顺序；控制指令算出部，其使用用于推断被轧制件的卷取温度的板温度推断模型，根据目标卷取温度、与被轧制件的速度相关的信息、以及冷却头优先顺序存储部的信息，推断卷取温度，并使用该推断结果，算出用于实现目标卷取温度的冷却头的开闭的组合即头模式并将其输出。
第二本发明的卷取温度控制装置是将由热轧机轧制的被轧制件利用在该热轧机的出口侧具备的冷却装置来冷却，将用地下卷取机卷取前的被轧制件的卷取温度控制为规定的目标卷取温度的卷取温度控制装置，包括：冷却头优先顺序计算部，其以满足冷却被轧制件时的冷却速度的目标值的目标冷却速度的方式，算出在冷却装置具备的多个冷却头的打开顺序的优先关系并将其输出；冷却头优先顺序存储部，其储存该冷却头优先顺序计算部输出的各冷却头的优先顺序；控制指令算出部，其使用优先顺序存储部的信息，生成与冷却头的开闭的组合即各头模式对应的控制编码，使用用于推断被轧制件的卷取温度的板温度推断模型，根据目标卷取温度和与被轧制件的速度相关的信息，推断卷取温度，并使用该推断结果，算出用于实现目标卷取温度的控制编码并将其输出；头模式变换部，其使用优先顺序存储部的信息，将控制指令算出部输出的控制编码变换为头模式，向冷却装置输出。
第三本发明的卷取温度控制方法是将由热轧机轧制的被轧制件利用在该热轧机的出口侧具备的冷却装置来冷却，将用地下卷取机卷取前的被轧制件的卷取温度控制为规定的目标卷取温度的卷取温度控制方法，以满足被轧制件的冷却速度的目标值的方式，向在冷却装置具备的多个冷却头的打开顺序赋予优先顺序，使用优先顺序，生成与冷却头开闭的组合即各头模式对应的控制编码，使用板温度推断模型，根据控制编码和与被轧制件的速度相关的信息，推断被轧制件的卷取温度，并使用该推断结果，决定用于实现目标卷取温度的控制编码并将其输出，将该控制编码变换为头模式而向所述冷却装置输出。
根据本发明可知，能够实现将被轧制件的卷取温度控制为目标卷取温度，且能够将被轧制件的冷却速度控制为期望的值的卷取温度控制装置及其控制方法。
附图说明
图1是表示包含本发明的第一实施方式的卷取温度控制装置和控制对象的控制系统的结构的概念图。
图2是表示第一实施方式的目标冷却速度表的结构的图。
图3是表示第一实施方式的速度模式表的结构的图。
图4是表示第一实施方式的目标卷取温度表的结构的图。
图5是表示第一实施方式的冷却头优先顺序计算机构执行的处理的流程图。
图6是对第一实施方式的冷却头赋予优先顺序的处理的说明图。
图7是对第一实施方式的冷却头赋予优先顺序的处理的流程图。
图8是表示第一实施方式的冷却头优先顺序存储部的结构的图。
图9是第一实施方式的冷却头开闭模式、和与此对应的控制编码的对应表的结构图。
图10是表示第一实施方式控制指令算出机构执行的处理的流程图。
图11是第一实施方式的卷取温度推断运算的详细处理的流程图。
图12(a)及(b)是表示对第一实施方式的钢板的各部位赋予的控制编码通过控制指令算出机构的最优化处理而变化时的一例的图。
图13是表示第一实施方式的钢板部位与控制编码的对应表的结构图。
图14是第一实施方式的根据基于头模式变换机构的控制编码决定各头的开闭的处理的流程图。
图15是第二实施方式的冷却头优先顺序计算机构执行的处理的流程图。
图16是表示第二实施方式的由冷却头优先顺序计算机构输出的冷却头优先顺序存储部的结构的图。
图17是表示第二实施方式的控制指令算出机构的卷取温度预测计算的处理的详细的流程图。
图18是表示第二实施方式的根据头模式变换机构执行的控制编码决定各头的开闭的处理的算法的流程图。
图19是表示第三实施方式的控制指令算出机构的处理的流程图。
标号说明：
100-卷取温度控制装置；111-控制指令算出机构；114-冷却头优先顺序计算机构；115-冷却头优先顺序存储部；117-板温度推断模型；130-头模式变换机构；151-钢板(被轧制件)；153-卷取冷却装置(冷却装置)；154-地下卷取机；158-上部冷却装置(冷却装置)；159-下部冷却装置(冷却装置)；160-冷却头；160a-上冷却头(冷却头)；160b-下冷却头(冷却头)。
具体实施方式
以下，参照附图，说明本发明的实施方式。
图1是表示包含本发明的第一实施方式的卷取温度控制装置100和控制对象150的控制系统S的结构的概念图。
<<第一实施方式>>
<控制系统S的概要>
第一实施方式的控制系统S控制由轧钢机152轧制后的被轧制件的钢板151的冷却速度及由地下卷取机154卷取时的钢板151的温度，得到均匀的冶金特性及期望的机械特性。
控制系统S中的卷取温度控制装置100具备冷却头优先顺序计算机构114，该冷却头优先顺序计算机构114读入轧制后的钢板151的已设定的钢板目标冷却速度，根据该值和钢板(151)速度算出水冷必要距离的基础上，优先打开在该水冷必要距离中包含的冷却头160(160a、160b)，并且以满足目标冷却速度的方式对各冷却头160赋予优先顺序，将该信息向冷却头优先顺序存储部115输出。
还有，卷取温度控制装置100的控制指令算出机构111参照冷却头优先顺序计算机构114输出的冷却头优先顺序存储部115的内容(信息)的同时，相对于钢板151的长边方向的各部位算出实现由地下卷取机154卷取时的钢板151的目标卷取温度的冷却头160的开闭模式即头模式。
经过上述设置计算的结果，不满足目标卷取温度/目标冷却速度的任一个时，增减钢板(151)速度，再次进行设置计算。
这样，在热轧后的被轧制件的钢板151的卷取工序中，在钢板151的长边方向上，由于能够将冷却速度及卷取温度控制为目标值，因此，能得到均匀的冶金特性(金属结晶的铁素体粒子直径等)及机械特性(拉伸强度、硬度等)。
从而，能够提高钢板151(轧制制品)的组成品质，并且，能够得到接近平坦的钢板形状。
以下，详细说明第一实施方式的控制系统S。
<控制系统S>
图1所示的控制系统S具备：利用卷取冷却装置153的上·下部冷却装置158、159冷却由轧钢机152轧制后的钢板151，由地下卷取机154卷取的控制对象150；从该控制对象150接受各种信号，并且，将控制信号向控制对象150输出的卷取温度控制装置100。
<控制对象150>
控制系统S中的控制对象150为热轧的钢板151的卷取温度控制生产线，利用卷取冷却装置153将由轧钢机152的轧钢器157轧制后的约900℃的温度的钢板151冷却至600℃左右，由地下卷取机154卷取。
卷取冷却装置153具备：使水w从钢板151的上侧接触，进行水冷的上部冷却装置158；使水w从钢板151的下侧接触，进行水冷的下部冷却装置159。
各上·下部冷却装置158、159分别具备多个组合恒定根数的放出水w的冷却头160(上冷却头160a、下冷却头160b)的水冷组161。在本第一实施方式中，以各冷却头160的操作指令为打开和关闭的情况为例进行说明。
紧接轧钢机152的轧钢器157设置的轧钢器出口侧温度计155测量由轧钢机152刚轧制的钢板151的温度，另一方面，在地下卷取机154的正前面设置的卷取温度计156测量由地下卷取机154即将卷取之前的钢板151的温度。
在此，卷取温度控制的目的是使利用卷取温度计156测量的地下卷取机154正前面的钢板151的温度与目标温度(目标卷取温度)一致。该目标温度(目标卷取温度)在钢板151的长边方向的各部位可以设定为恒定的值，也可以考虑向地下卷取机154的钢板151的卷绕性或卷取性，偏高设定钢板151的前端、后端的目标温度等，根据部位设定不同的值。
例如，钢板151的前端成为地下卷取机154中的钢板151的卷绕的芯，因此需要整洁地卷取。因此，钢板151柔软的情况下，卷取良好，因此，例如，在稳定状态下为600℃，从而偏高设定为640℃，使其柔软。同样，钢板151的后端在温度高的情况下，卷取良好，因此，在稳定状态下为600℃，从而偏高设定为640℃等。
<卷取温度控制装置100>
图1所示的卷取温度控制装置100具备设置控制机构110，该设置控制机构110在轧制后的钢板151被卷取冷却装置153冷却之前，算出与各冷却头160的开闭模式对应的控制编码及各冷却头160的开闭的优先顺序并将其输出。此外，关于控制编码，在后使用图9进行详细叙述。
另外，卷取温度控制装置100具备：在钢板151被卷取冷却装置153冷却时，实时读入卷取温度计156的检测温度等实际成果，变更控制编码的动态控制机构120；将控制编码变换为各冷却头160的开闭模式的头模式变换机构130。
此外，以下，将表示各冷却头160的开闭状态的开闭模式的集合称为头模式。
在此，卷取温度控制装置100(参照图1)中的设置控制机构110、动态控制机构120、及头模式变换机构130例如由C语言等编写，储存于生产过程控制计算机中，由CPU(Central Processing Unit)执行，由此实现。
此外，设置控制机构110、动态控制机构120、及头模式变换机构130的实现方法当然不限定于此。
还有，控制对象150是利用该生产过程控制计算机，通过PLC(programmable logic controller)来控制。
<设置控制机构110>
设置控制机构110具备：冷却头优先顺序计算机构114；控制指令算出机构111。
冷却头优先顺序计算机构114读入目标冷却速度表112与速度模式表113的内容，计算在钢板151的冷却中打开冷却头160的优先顺序。
控制指令算出机构111从储存冷却头优先顺序计算机构114输出的冷却头160的优先顺序的冷却头优先顺序存储部115、目标卷取温度表116、目标冷却速度表112、速度模式表113等读入信息，通过使用板温度推断模型117的运算，算出所述头模式作为控制编码。
<动态控制机构120>
动态控制机构120具备：使用由卷取温度计156检测的检测温度，将控制编码向减小该检测温度与目标温度(目标卷取温度)的偏差的方向变更的卷取温度偏差修正机构121；使用由轧钢器出口侧温度计155检测的检测温度，将控制编码向补偿该检测温度与设置控制运算时设想的轧钢器出口侧温度的偏差的方向变更的轧钢器出口侧温度偏差修正机构122；根据轧钢器157或地下卷取机154的转速算出钢板151的速度，将控制编码向减小算出结果与设置控制运算时设想的钢板(151)速度的偏差对卷取温度产生的影响的方向变更的速度偏差修正机构123。
<目标冷却速度表112>
图2是表示目标冷却速度表112(参照图1)的结构的图。
图2所示的目标冷却速度表112分别储存有与各钢种对应的最佳的冷却速度即目标冷却速度。
参照目标冷却速度表112可知，根据钢种，作为不锈钢材料的SUS304的情况下为30℃/s(秒)，作为低碳钢的SS400的情况下为51℃/s(秒)，将使钢板通过卷取冷却装置153(参照图1)的目标冷却速度控制为目标即可。
<速度模式表113>
图3是表示速度模式表113(参照图1)的结构的图。
图3中将配设有多个轧钢机152的串列式轧钢机的情况下的速度模式作为例子进行了示出。
在速度模式表113中相对于钢板151的种类(钢种)、板厚、板宽，按每个层分别存储有从轧钢器157(参照图1)输出轧制后的钢板151的前端时的速度(初始速度)、此后的钢板151的前端由地下卷取机154卷取为止的加速度(第一加速度)、此后达到最大速度为止的加速度(第二加速度)、最大速度、从最大速度减速至从轧钢器157输出轧制后的钢板151的后端时的末期速度时的减速度(负的加速度)、及末期速度。
图1所示的控制指令算出机构111判断该卷材(钢板151)的钢种、板厚、板宽，从速度模式表113抽出对应的速度模式。
例如，示出如下情况：在钢种为SUS304，板厚为2.0～3.0mm，板宽为1200mm时，初始速度设定为650mpm(米/分钟)，第一加速度设定为2npm/s(秒)，第二加速度设定为12mpm/s，最大速度(稳定速度)设定为1050mpm，减速度设定为6mpm/s，末期速度设定为900mpm。
<目标卷取温度表116>
图4是表示目标卷取温度表116(参照图1)的结构的图。
对应于钢板151的种类(钢种)，示出目标卷取温度按层的例子。
在目标卷取温度表116中，对应于钢板151的种类(钢种)，储存有由地下卷取机154卷取时的最佳的目标温度即目标卷取温度。
图1所示的设置控制机构110判断该卷材(钢板151)的钢种，从目标卷取温度表116抽出对应的目标卷取温度。
<冷却头优先顺序计算机构114的处理>
接下来，参照图5，说明冷却头优先顺序计算机构114(参照图1)执行的处理。
此外，图5是表示冷却头优先顺序计算机构114执行的处理的流程图。
在本实施方式中，示出以在钢板151为最大速度时满足目标冷却速度的方式确定头模式的例子。
首先，在图5的S51中，基于轧制的钢板151的钢种，从目标冷却速度表112(参照图2、图1)读入目标冷却速度，并且，基于轧制的钢板151的钢种、板厚、板宽，从速度模式表113(参照图3、图1)读入钢板151的速度模式。
接下来，在图5的S52中，计算轧制后的钢板151的冷却时间tn(s(秒))。
冷却时间tn(s)是例如使用(1)式，从在设置计算时设想的轧钢器出口侧温度Tm(℃)(由轧钢器出口侧温度计155(参照图1)检测的温度)、卷取温度(由卷取温度计156(参照图1)检测的温度)的目标值Tc(℃)、及冷却速度Tv(℃/s(秒))算出。
tn＝(Tm-Tc)/Tv……(1)
在钢种为SUS304，板厚为2.5mm，板宽为1200mm，轧钢器出口侧温度设想值为880℃时，从目标卷取温度表116(图4)可知，目标卷取温度为750℃，因此，通过(1)式算出如下。
(冷却时间)tn＝(880-750)/30＝4.3s
接下来，在图5的S53中，使用最大速度Vmax(mpm(米/分钟))，算出水冷必要距离Lw(m)，确定水冷组161及冷却头160。
水冷必要距离Lw例如由(2)式算出。
Lw＝(Vmax×tn)/60……(2)
此外，最大速度Vmax以分钟为单位，因此，将冷却时间tn的秒单位换算为分钟。
在上述例子中，Lw为(1050×4.3)/60＝75.25，因此，算出为75.25m。
从而，从卷取冷却装置153(参照图1)的入口的水冷组161(接近轧钢机152的水冷组161)至75.25m的水冷组161及与其对应的冷却头160成为特定的水冷组161及冷却头160。
最后，在图5的S54中，利用后述的图6、图7所示的方法，计算冷却头160的优先顺序，将其向冷却头优先顺序存储部115(参照图1)输出。
<基于冷却头优先顺序计算机构114的向冷却头160的优先顺序赋予处理>
接下来，使用图6、图7，说明利用冷却头优先顺序计算机构114(参照图1)进行的向冷却头160赋予优先顺序的处理(图5的S54)。
此外，图6是向冷却头160赋予优先顺序的处理(参照图7)的说明图，图7是向冷却头160(1～n)(参照图6)赋予优先顺序的处理的流程图。
使用图6，说明冷却头优先顺序的计算方法的考虑方法。
如图6所示，由于在水冷必要距离Lw之间将钢板151冷却至目标冷却速度，因此，在水冷必要距离Lw中包含的冷却头160组可能打开。
在此，为了便于说明，忽略水冷组161，对冷却头160其本身从轧钢器157的出口侧依次赋予1～n的编号。并且，对于其中必要数量的冷却头160，以使钢板151的品质成为等价的方式以尽量等间隔打开的方式赋予优先顺序。
以下，参照图7，说明向图6所示的冷却头160(1～n)赋予优先顺序的处理。
首先，在图7的S71中，向冷却头1赋予优先顺序1，另外，向冷却头n赋予优先顺序2，进而向冷却头(1/2)×n赋予优先顺序3。此外，该处理为m＝1的处理。
并且，在该m＝1的处理后，m设定为2。即m＝2。
接下来，在图7的S72中，2^m设为分母，生成优先顺序列。
由于m＝2，因此分母为4，对除了已被赋予优先顺位的1、(2/4)×n、(4/4)×n之外的(1/4)×n、(3/4)×n，赋予优先顺位的4、5。
接下来，在图7的S73中，判断优先顺序列生成处理的结束。
即，2^m不大于n时，由于对所有的冷却头没有完成优先顺序的赋予，因此，判断是否n＜2^m。
在2^m不大于n的情况下(图7的S73为是)，向图7的S74转移，m加上1，反复进行图7的S72、S73的处理。
其结果，得到按照以下的(3)式的二项式分布的优先顺序列。
(1，n，(1/2)n，(1/4)n，(3/4)n，(1/8)n，(7/8)n，(3/8)n，(5/8)n，…)……(3)
接下来，在图7的S73中，2^m比n大的情况下(图7的S73为否)，结束优先顺序列生成处理，向图7的S75转移。
在图7的S75中，以小数点进位、舍去等来整数化优先顺序列的各值，该整数化的结果，进行排除重复的值的处理。
对图6所示的冷却头n以后的到地下卷取机154为止的水冷必要距离Lw中包含的冷却头160也实施同样的处理，将(n+1)以后的优先顺序赋予为尽量等间隔打开。
在本实施方式中，将在冷却头n的出口侧成为目标卷取温度时的冷却速度与目标冷却速度建立了关系，但如图6所示，在之后的到地下卷取机154为止的空冷区间，钢板151的温度降低，因此，在满足卷取温度的目标值的控制指令下，在冷却头n的出口侧成为比目标卷取温度略高的钢板温度。
从而，严格来说，冷却速度成为比目标值(目标冷却速度)略慢的值，但在本实施方式中，为了简化设置计算，将在冷却头n(参照图6)的出口侧，成为目标卷取温度时的冷却速度作为目标冷却速度处理。
或者，也可以在冷却头优先顺序计算机构114(参照图1)的处理中追加修正上述空冷部分的温度降低的处理，高精度化冷却速度。
另外，在本实施方式中，如图6所示，用接近轧钢机152的冷却头(160)组定义了水冷必要距离Lw，但也可以以接近地下卷取机154的冷却头(160)组为对象。同样，也可以从轧钢机152或地下卷取机154除去一定数量的冷却头后，定义水冷必要距离Lw。
进而，也可以根据SUS304或SS400等钢种等，按层(分级)切换在这样的水冷必要距离Lw中包含的冷却头(160)组的定义的方法。
<冷却头优先顺序存储部115>
以下，以冷却头160的总数为100的情况为例进行说明。
图8是表示储存有冷却头优先顺序计算机构114(参照图1)输出的信息的冷却头优先顺序存储部115的结构的图。
图8是利用所述6、图7的方法，对100个冷却头160的打开顺序赋予了1～100的优先顺序的图，储存有优先打开的冷却头160的顺序。
对于冷却头160，重新按接近轧钢器157(参照图1)的顺序赋予了编号，例如(1、1)表示最接近轧钢器(参照图1)的第一水冷组161的第一冷却头160。在图的例子中示出了从(1、1)按照(1、3)、(1、5)、(1、7)、(2、1)、……、(12、6)、(12、8)的顺序优先打开的情况。
<控制编码>
在本实施方式(本发明)中，头模式由对应的控制编码来表现。
图9中示出设置控制机构110输出的控制编码、和头(开闭)模式的对应。此外，图9是冷却头开闭模式、和与其对应的控制编码的对应表的结构图。
在图9中，控制编码0为全开，100为全闭。
以下，以仅打开优先顺序1的冷却头160的头模式为99、打开优先顺序1和2的两个冷却头的头模式为98的方式进行控制编码化。
设置控制机构110(参照图1)将与这样的冷却头开闭模式对应的控制编码向头模式变换机构130(参照图1)输出。
即，将打开了所有的冷却头160的状态的控制编码设为0，将关闭了所有的冷却头160的状态的控制编码设为100。
并且，与冷却头优先顺序存储部115的内容建立对应关系，将仅模式(1、1)打开的状态设为控制编码99，将(1、1)及(1、3)打开的状态设为控制编码98，将(1、1)、(1、3)、及(1、5)打开的状态设为控制编码97，在该要领下，以下，向冷却头160的打开模式赋予控制编码至所有的冷却头160打开的状态的控制编码即0为止。
<控制指令算出机构111的处理>
接下来，参照图10，说明控制指令算出机构111(参照图1)的处理。
图10是表示控制指令算出机构111执行的处理的算法的流程图。
在图10的S101中，基于从速度模式表113(参照图3)读入的与冷却钢板对应的按层分类的值，如下所述地算出钢板151的从轧钢器157输出时的第一加速开始位置SL1s、第二加速开始位置SL2s、稳定速度开始位置SLcs、用于从稳定速度向末期速度转移的减速开始位置SLds，计算钢板151的从轧钢器157(参照图1)中的输出开始到地下卷取机154的卷取结束为止的速度模式。
在此，第一加速开始位置SL1s、第二加速开始位置SL2s、稳定速度开始位置SLcs、减速开始位置SLds、减速结束位置SLde可以分别通过以下所示的(4)式～(8)式来算出。
(第一加速开始位置)SL1s＝Lsc……(4)
其中，LSc：常数
考虑如下所述的条件，适当规定Lsc。
例如，若初始的钢板通过速度快，则由于冲撞等，钢板151的前端未正常地咬入轧钢器157，可能发生咬入不良，若初始的钢板通过速度慢，则生产率不高，或者钢板151为厚板的情况下，由于初始的钢板通过速度不快，因此可以提前加速，钢板151为薄板的情况下，由于初始的钢板通过速度快，因此，也可以延迟加速等等。
(第二加速开始位置)SL2s＝Lmd……(5)
其中，Lmd：从轧钢器157到地下卷取机154的距离
(V1a)²＝Lmd×2×Acc1+Vmax×Vmax
(稳定速度开始位置)SLcs＝{Lmd+(Vmax-V1a)/Acc2×(Vmax+V1a)/2}……(6)
其中，V1a：第一加速结束速度
Acc1：第一加速度
Acc2：第二加速度
Vmax：最大速度
(减速开始位置)SLds＝{Striplen-(Vmax-Vf)/Dcc×(Vmax+Vf)/2-dccmargin}……(7)
其中，Striplen：钢板长度
Vf：末期速度
Dcc：减速度
dccmargin：钢板151在从轧钢器157(参照图1)抽出末端的多远前结束减速的界限
(减速结束位置)S L de＝{S triplen-d ccmargin}……(8)
按照算出的速度模式，在图10的S102以后，通过使用了板温度推断模型117的运算，算出实现目标卷取温度的头模式。
在本实施方式中，定义将钢板151沿长边方向划分的区域，示出关于各区域，按照下述的线性反插值法，算出头模式的例子。
在图10的S102中，关于钢板151的各部分，定义包夹解的控制编码的两个控制编码nL、nH。
在此，对于100的冷却头(160)数量的全开和全闭之间存在解，因此，nL＝0，nH＝100。在此，由于伴随控制编码的增加，打开的冷却头(160)的数量单纯地减少，因此，在n1＜n2时，关于与所述头模式对应的目标温度Tc1、Tc2，Tc1＜Tc2成立。
接下来，在图10的S103中，将nL和nH的平均设为n0。
然后，在图10的S104中，关于向各区域赋予的控制编码，利用使用了板温度推断模型117的运算，按每一区域推断与其对应的中间或卷取温度。即，使用向每一区域赋予的控制编码，推断区域的中间/卷取温度。
控制编码按每一区域分配，对中间/卷取温度赋予的速度的影响也不同，因此，按每一区域进行该运算。
此外，使用图1，在后叙述图10的S104的使用了板温度推断模型117的卷取温度推断运算。
在图10的S105中，按各区域判断相对于目标温度Ttarget的推断温度Tc0，Tc0＞Ttarget的情况下，在nL和n0之间有解，因此，将n0重新设为nH。
相反，Tc0＜Ttarget的情况下，在n0和nH之间有解，因此，将n0重新设为nL。
在图10的S106中，判断是否满足算法的结束条件。
此外，算法的结束以“结束图10的S103～S105的恒定次数以上的重复”、或“推断温度Tc与目标温度Ttarget的偏差为恒定值以下”、或“n0与nH、nL的任一个一致”的任一个的成立为条件来判断。
在不满足图10的S106的结束条件的情况下(图10的S106为否)，反复执行图10的S103～S105。另一方面，在满足图10的S106的结束条件的情况下结束。
此外，作为控制编码的赋予的方法，也可以与本实施方式相反地，将所有的冷却头160关闭的状态的控制编码设为0，将所有的冷却头160打开的状态的控制编码设为100，对应地进行赋予。
如上所述，通过导入控制编码，能够利用简单的运算来算出控制指令值。
<卷取温度推断运算(图10的S104)>
接下来，说明图10的S104的使用了板温度推断模型117的卷取温度推断运算。
图11中示出与图10的S104对应的卷取温度推断运算的详细的处理。此外，图11是使用了板温度推断模型117的卷取温度推断运算的详细处理的流程图。
作为钢板151的温度推断运算方法，说明如下例子，即，沿长边方向分割从轧钢器157输出开始到钢板(151)末端通过卷取温度计156(参照图1)为止之间的钢板151，以恒定时刻Δ来使时刻前进，差分计算钢板151的冷却性能。
在图11的S111中，更新计算时刻，进而由在图10的S101中生成的速度模式计算相应时刻的板速Vt。
接下来，在图11的S112中，使用算出的板速Vt，计算当前时刻下的从轧钢器157(参照图1)的输出长度Ln。
此外，输出长度Ln为结束轧制从轧钢器157输出的钢板151的长度，可以通过下述(9)式来计算。其中Ln-1为前计算时刻(Δ时间前)的输出长度。
Ln＝Ln-1+Δ·Vt……(9)
在图11的S113中，判断运算是否结束。
在此，从轧钢器157(参照图1)的输出长度Ln大于钢板151的全长加上从轧钢器157到卷取温度计156的距离的值时，与钢板(151)一根对应的卷取温度预测计算全部结束，因此，运算结束。
在运算未结束的情况下(图11的S113为否)，在图11的S114中，进行钢板151的温度跟踪。
即，由于通过Ln与Ln-1的关系可知相对于前时刻的钢板151的位置，在经过Δ程度时间后，钢板151前进何种程度，因此，进行使钢板151的温度分布移动对应的距离程度的处理。
在图11的S115中，在Δ之间，对从轧钢器157(参照图1)排出的钢板151设定轧钢器(157)出口侧温度。
在图11的S116中，关于各冷却头160，分别确定对应的区域，根据向区域赋予的控制编码的值和从冷却头优先顺序存储部115(参照图1)读入的冷却头优先顺序，决定该冷却头160的开闭。然后，通过该信息，判断钢板151的各部位的边界条件为水冷还是空冷。此外，各冷却头160的水w接触的钢板151的部位为水冷，各冷却头160的水w未接触的钢板151的部位为空冷。
即，与各冷却头160对应的钢板(151)区域为基本上位于各冷却头160的正下方或正上方的钢板部位，但实际上卷取温度控制装置100(参照图1)向各冷却头160发送开闭指令后到钢板(151)表面的状态改变为止存在2秒左右的延迟时间。
因此，实际上预测该延迟时间，决定对应的钢板(151)部分。
钢板151的各部分的边界条件为水冷的情况下，在图11的S117中，例如，按照(10)式，计算热传递系数hw。
hw＝9.72*10⁵*ω^0.355*{(2.5-1.15*log Tw)*D/(pl*pc)}^0.646/(Tsu-Tw)……(10)
其中，ω：水量密度
Tw：水温
D：冷却头160的喷嘴直径
pl：生产线方向(图1的控制对象150的左右方向)的冷却头160的喷嘴间距
pc：与生产线正交的方向的冷却头160的喷嘴间距
Tsu：钢板151的表面温度
(10)式为所谓的层流冷却的情况下的热传递系数。
作为水冷方法，此外有溅射冷却等各种，已知有若干个热传递系数的计算式。另外，即使冷却方式相同，作为数学式，有时由于反映最新的实验见解等而不同。
另一方面，在空冷的情况下，在图11的S118中，例如，按照(11)式，根据通过辐射吸取的热量计算热传递系数hr。
hr＝σ·ε[{(273+Tsu)/100}⁴-{(273+Ta)/100}⁴]/(Tsu-Ta)……(11)
其中，σ：斯蒂芬-玻耳兹曼常数(＝4.88)
ε：辐射率
Ta：空气温度(℃)
Tsu：钢板151的表面温度
关于钢板151的表面和背面，按照冷却状态，计算以(10)式和(11)式为代表的热传递系数式，分别定量化钢板(151)表面的热量移动量。
然后，在图11的S119中，，以经过Δ前的温度为基础，通过加减Δ之间的热量的移动来计算钢板151的各部位的温度，算出轧钢器157和卷取温度计156之间的钢板151的温度分布。
其结果，得到卷取温度计156的安装位置的钢板151的温度，并且，卷取温度计156的比安装位置靠上游的钢板151的温度使用于下次以后的计算中。
如果可忽略钢板151的厚度方向的热量移动，则关于钢板151的长边方向的各部位，可以利用(12)式来计算。
Tn＝Tn-1-(ht+hb)*Δ/(ρ*C*B)……(12)
其中，Tn：当前的板温度
Tn-1：Δ前的板温度
ht：钢板表面的热传递系数
hb：钢板背面的热传递系数
ρ：钢板的密度
C：钢板的比热
B：钢板的厚度
此外，若钢板151的宽度窄，则窄的部分由冷却头160冷却，另一方面，若钢板151的宽度宽，则宽的部分由冷却头160冷却，因此，考虑为在钢板151的方向上量纲为1。
另外，在需要考虑钢板151的厚度方向的热传导的情况下，可以通过解熟知的热方程式来计算。该热方程式由(13)式表示，将钢板151沿厚度方向分割而利用计算机差分计算该热方程式的方法公开在各种文献中。
&PartialD;T/&PartialD;t={λ/(ρ*C)}(&PartialD;2T/&PartialD;x2)&CenterDot;&CenterDot;&CenterDot;&CenterDot;&CenterDot;&CenterDot;(13)]]>
其中：λ：热传导率
T：材料温度
t：时间
x：厚度方向坐标
然后，在图11的S1110中，判断从轧钢器157(参照图1)到卷取温度计156的生产线内的钢板(151)长边方向上所需的计算是否结束。
在生产线内的钢板(151)长边方向上所需的计算未结束的情况下(图11的S1110为否)，反复进行图11的S116～S119。
另一方面，在生产线内的钢板(151)长边方向上所需的计算结束的情况下(图11的S1110为是)，在图11的S113中判断运算的结束之间反复进行图11的S111～S1110。
此外，使用了上述板温度推断模型117的卷取温度推断运算表示一个例子，也可以根据新的见解等，适当地施加变更，当然不限定于此。
<控制指令算出机构111的处理例>
图12(a)、(b)是表示向钢板151(参照图1)的各部位赋予的控制编码通过图10所示的控制指令算出机构111的最优化处理而变化时的一个例子的图。
如图12(a)所示，在第一次处理中，在各部位进行相对于相同的初始值(nL＝0，nH＝100)的处理，因此，在钢板151的整个区域赋予50。
在图12(b)所示的第二次处理中，相对于控制编码50，由于钢板151的各部位的卷取温度Tc0的预测结果比Trarget大或小，因此赋予的控制编码不同。
在本实施方式中，示出了钢板(151)速度为低速的钢板151的接近前端、后端的部分更新为关闭冷却头160的方向的控制编码，钢板(151)速度为高速的钢板151的中央部更新为打开冷却头160的方向的控制编码的例子。
具体来说，如图12(b)所示的第二次处理，钢板151的前端部、后端部在第一次的处理的图10的S105中，更新为nL＝50，nH＝100的结果，控制编码更新为作为其平均的75。
另一方面，中央部在第一次的处理的图10的S105中更新为nL＝0，nH＝50的结果，控制编码更新为25。
这样，通过反复进行图10的S103～S106，依次更新控制编码。
图13中示出设置控制机构110(参照图1)最终输出的控制编码的例子。此外，图13是表示钢板部位与控制编码的对应表的结构图。
在图13所示的例子中，钢板151对应自前端的距离，以1m单位划分为网格，对应于网眼，分配控制编码。
如图1所示，冷却装置对应于钢板151的表面和背面，有上部冷却装置158和下部冷却装置159，因此，作为控制编码，对应于上冷却头160a和下冷却头160b，分别输出。
在图13中示出如下：关于钢板151的长边方向，自前端1m的上冷却头160a的控制编码为95，下冷却头160b的控制编码也为95，在从500m到501m之间，上冷却头160a的控制编码为14，下冷却头160b的控制编码也为14。
此外，在图13中，虽然与钢板151的同一部位对应的上冷却头160a和下冷却头160b的控制编码相同，但也可以设定不同的控制编码。
图1所示的设置控制机构110输出的控制编码通过动态控制机构120，在实际利用上·下部冷却装置158、159冷却钢板151中进行实时修正。
动态控制机构120具备：使用来自卷取温度计156的检测温度，修正其与目标温度的偏差的卷取温度偏差修正机构121；使用来自轧钢器出口侧温度计155的检测温度，修正其与设置控制运算时设想的轧钢器出口侧温度的偏差的轧钢器出口侧温度偏差修正机构122；修正根据轧钢器157或地下卷取机154的转速算出了钢板151的速度的结果、与设置控制运算时设想的钢板速度的偏差的速度偏差修正机构123。所述修正量的总和ΔTc乘上影响系数换算为控制编码的变化量Δn(=(&PartialD;n/&PartialD;Tc)&CenterDot;ΔTc)]]>输出为动态控制机构120的修正量。
修正量的计算可以通过比例积分(PI)控制等的适用等来实现。
如图1所示，根据从动态控制机构120输出的修正量Δn，修正设置控制机构110输出的控制编码。
<头模式变换机构130>
接下来，说明头模式变换机构130(参照图1)。
图14表示头模式变换机构130执行的算法，是根据基于头模式变换机构130的控制编码决定各冷却头160的开闭的处理的流程图。
在图14的S141中，算出通过冷却头(160)的正下方的钢板151的自前端的距离Lh。通常，卷取温度控制装置100(参照图1)以各种目的使用，因此，以短的周期计算这样的距离信息，将其存储于卷取温度控制装置100的存储部(未图示)中。
在图14的S142中，判断距离Lh是否小于0。
在距离Lh小于0的情况下(在图14的S142为是)，钢板151未到达相应冷却头160，因此，跳过处理，向S145转移。
另一方面，在Lh为0以上的情况下，由于钢板151到达对应冷却头160，因此，在图14的S143中，抽出与距离Lh对应的控制编码。即，对照距离Lh与图13的钢板(151)部位，确定与距离Lh对应的部位的上冷却头160a和下冷却头160b，抽出该上冷却头160a的控制编码和下冷却头160b的控制编码。
在图14的S144中，从控制编码抽出冷却头(160)开闭模式。即，使用与从设置控制机构110接受的冷却头160的优先顺序相关的信息、和图9所示的控制编码与头模式的对应，决定打开至优先顺序为多少的冷却头160为止。
即，使用在冷却头优先顺序存储部115储存的信息，确定具体打开的冷却头160，最终决定该冷却头160的开闭的顺序。
在图14的S145中，判断关于所有的冷却头160的运算是否结束。
在未结束的情况下(图14的S145为否)，向图14的S141转移，反复进行图14的S141～S145的处理至结束。
此外，在本实施例中，以冷却头160的数量在上下均为100的情况为例进行了说明，但作为冷却头数量，可以根据设备，适当地选择各种数量。
<<第二实施方式>>
在第一实施方式中，例示了将冷却头160的优先顺序与钢板151的最高速度建立对应关系而决定的情况。但是，在该方法的情况下，产生如下现象，即，钢板(151)速度不是最高速度时，实现的冷却速度相应于钢板(151)速度，变得比目标值快。
第二实施方式是以相对于按照速度模式实现的各种钢板(151)速度，精度良好地实现目标冷却速度为目的，根据钢板151的速度，切换冷却头160的优先顺序的情况。
图15是第二实施方式的冷却头优先顺序计算机构114执行的处理的流程图。
在图15的S151中，从目标冷却速度表112和速度模式表113分别读入目标冷却速度和钢板151的速度模式。
接下来，在图15的S152中，按照所述(1)式，计算冷却时间tn。在SUS304、板厚2.5mm、板宽1200mm、轧钢器出口侧温度设想值880℃时，根据目标卷取温度表116(图4)可知，目标卷取温度为750℃，因此，冷却时间tn为(880-750)/30＝4.3，因此，成为4.3s(秒)。
接下来，在图15的S153中，参照图3所示的速度模式表113，使用初始速度Vstart，算出水冷必要距离Lws，确定进行水冷的水冷组161及冷却头160。
水冷必要距离Lws例如通过(14)式来算出。
Lws＝(Vstart×tn)/60……(14)
在上述例子中，水冷必要距离Lws为
(650×4.3)/60＝46.58，因此，成为46.58m。
从而，从卷取冷却装置153(参照图1)的入口的水冷组161(最接近轧钢机152的水冷组161)至46.58m为止的水冷组161及与其对应的冷却头160成为特定的水冷组161及冷却头160。
在图15的S154中，按照所述图6、图7所示的处理，与第一实施方式相同地计算与初始速度Vstart对应的冷却头优先顺序。
在图15的S155中，使用最大速度Vmax，算出水冷必要距离Lwm，确定进行水冷的水冷组161及冷却头160。水冷必要距离Lwm例如通过(15)式来算出。
Lwm＝(Vmax×tn)/60……(15)
就Lwm来说，与第一实施方式相同地，参照图3所示的速度模式表113可知，(1050×4.3)/60＝75.25，因此成为75.25m。
从而，从卷取冷却装置153的入口的水冷组161(接近轧钢机152的水冷组161)至75.25m的水冷组161及与其对应的冷却头160成为特定的水冷组161及冷却头160。
在图15的S156中，通过按照所述图6、图7所示的处理的相同的步骤，计算与最大速度Vmax对应的冷却头优先顺序。
在图15的S157中，使用末期速度Vend，算出水冷必要距离Lwe，确定进行水冷的水冷组161及冷却头。水冷必要距离Lwe例如通过(16)式来算出。
Lwe＝(Vend×tn)/60……(16)
同样，就水冷必要距离Lwe来说，参照图3所示的速度模式表113可知，(900×4.3)/60＝64.5，因此，成为64.5m。
从而，从卷取冷却装置153的入口的水冷组161(接近轧钢机152的水冷组161)至64.5m的水冷组161及与其对应的冷却头160成为特定的水冷组161及冷却头160。
在图15的S158中，通过按照所述图6、图7所示的处理的相同的步骤，计算与末期速度对应的冷却头优先顺序。
在图15的S159中，将与初始速度Vstart、最大速度Vmax、末期速度Vend对应的计算结果向冷却头优先顺序存储部115(参照图1)输出。
冷却头优先顺序存储部115的内容与控制编码的设置结果一起从图1所示的设置控制机构110送往头模式变换机构130。
图16是表示利用第二实施方式的冷却头优先顺序计算机构114输出的冷却头优先顺序存储部115的结构的图。
在本第二实施方式中，根据钢板(151)速度，水冷必要距离Lws、Lwm、Lwe在47.58m～76.52m的范围内不同，因此，用于实现其的冷却头优先顺序也不同，如图16所示，将与初始速度Vstart、最大速度Vmax、末期速度Vend对应的优先顺序向各冷却头160赋予。
<第二实施方式的控制指令算出机构111的卷取温度预测计算>
图17是表示第二实施方式控制指令算出机构111的卷取温度预测计算的处理的详细情况的流程图。
处理的流程与图11相同，但附加有S176，在图17的S 176的处理中，根据当前的钢板(151)速度，选择抽出图16所示的冷却头优先顺序存储部115中存储的三种优先顺序的哪一个，并抽出。
在图17的S177中，关于各冷却头160，分别确定钢板151的对应的区域，根据向区域赋予的控制编码的值和抽出的冷却头优先顺序，确定相应冷却头160的开闭。
<第二实施方式的头模式变换机构130的处理>
图18是表示根据第二实施方式的头模式变换机构130(参照图1)执行的控制编码决定各头的开闭的处理的算法的流程图。
头模式变换机构130的流程与所述图14大致相同，但被附加S184，在图18的S184的处理中，根据当前的钢板(151)速度，选择使用从设置控制机构110(参照图1)接受的三种冷却头优先顺序的哪一个，并决定。
在图18的S185中，使用控制编码和选择的冷却头优先顺序，抽出冷却头开闭模式。
即，使用与选择的冷却头160的优先顺序相关的信息、和图9中示出的控制编码与冷却头开闭模式的对应，决定打开至优先顺序为多少的冷却头160为止。
根据上述第二实施方式可知，由于根据钢板151的速度，切换冷却头160的优先顺序，因此，即使在钢板151的速度变化的情况下，也能够精度良好地实现目标冷却速度。
<<第三实施方式>>
第三实施方式是在由于卷取冷却装置153的冷却能力的缘故，无法满足目标冷却速度，或确保满足目标冷却速度的水冷必要距离，而进行设置计算的情况下，在图1所示的控制指令算出机构111执行的算法中追加了卷取温度无法达到目标温度时的处理的情况。
图19是表示附加了这样的处理的第三实施方式的控制指令算出机构111的处理的流程图。
图19的S191～196与在第一实施方式的图10中示出的控制指令算出机构111的处理相同，但除此之外，设置计算结束后，在图19的S197中，判断是否达到目标卷取温度和目标冷却速度。
在均达到的情况下(图19的S197为是)，结束处理，另一方面，在未达到的情况下(图19的S197为否)，在图19的S198中，变更钢板151的最大速度。
在卷取温度低于目标卷取温度时，缩短冷却钢板151的时间，因此，在设备限制容许的范围内增大钢板151的最大速度。相反，在卷取温度高于目标卷取温度时，延长冷却钢板151的时间，因此，减小钢板151的最大速度，进行降低卷取温度的处理。
另外，在无法达到目标冷却速度时，同样减小钢板151的最大速度，延长冷却的时间，进行增加冷却速度的处理。
就各自的情况下的最大速度的变更量来说，可以预先用表等来定义，也可以每次算出不满足目标卷取温度或目标冷却速度的程度的值。
在算出的情况下，例如，无法达到目标卷取温度的情况下，按照下述(17)的式，算出速度变更量ΔVmax，变更钢板151的最大速度即可。
ΔVmax=(&PartialD;V/&PartialD;Tc)&CenterDot;δTc&CenterDot;&CenterDot;&CenterDot;&CenterDot;&CenterDot;&CenterDot;(17)]]>
其中，δTc：目标卷取温度未达到量
与速度变化的对卷取温度产生的影响对应的常数(影响系数)
以下，在变更的钢板151的最大速度下，反复进行图19的S191～S198的处理。
根据上述第三实施方式可知，在由于冷却能力的限制，无法同时满足目标卷取温度和目标冷却速度这两个控制目标时，可以通过增减钢板151的速度，在设备许可的范围内同时实现控制目标。
<<总结>>
本发明提供一种卷取温度控制装置100，其包括：根据钢板151的目标冷却速度和钢板151的速度模式算出与钢板(151)速度对应的冷却头(160)开闭的优先顺序的冷却头优先顺序计算机构114；存储算出的冷却头优先顺序的冷却头优先顺序存储部115；将目标卷取温度、速度模式、及冷却头优先顺序作为输入信息，使用板温度推断模型117，将实现期望的卷取温度的冷却装置的指令值以控制编码的形式算出的控制指令算出机构111；使用与钢板速度对应的冷却头优先顺序，将控制编码变换为卷取冷却装置153的冷却头开闭模式的头模式变换机构130。
冷却头优先顺序计算机构114读入目标冷却速度，根据该值和钢板(151)速度算出水冷必要距离，然后，将在此包含的冷却头160优先打开，并且，以满足目标冷却速度的方式向各冷却头160赋予优先顺序。
控制指令算出机构111参照冷却头优先顺序计算机构114输出的冷却头优先顺序存储部115的内容，同时，相对于钢板151的长边方向的各部位，算出实现目标卷取温度的头模式。
经过上述设置计算的结果，不满足目标卷取温度/目标冷却速度的任一个时，增减钢板(151)速度，再次进行设置计算。
<<作用效果>>
根据上述结构可知，在热轧后的钢板151的卷取控制中，在钢板151的长边方向的任一个部位，均得到均匀的冷却速度及卷取温度。
此外，在所述实施方式中，作为被轧制件，例示钢板而进行了说明，但对于钢板以外的被轧制件，当然也可以适用本发明。
产业上的可利用性
可以广泛地适用于热轧生产线的冷却控制中。