KR102440698B1 - Plant control device and controlling method thereof, rolling mill control device and controlling method and program thereof - Google Patents
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Abstract
제어 대상으로 할, 예를 들어 압연기의 기계 수명의 증가나 비효과적인 제어를 회피하는 것에 의한 제어 정밀도의 향상 등의 효과를 기대할 수 있는 플랜트 제어 장치 및 그의 제어 방법, 압연기 제어 장치 및 그의 제어 방법 그리고 프로그램을 제공한다.
제어 대상 플랜트의 실적 데이터와 제어 조작의 조합을 제어 효과에 따라 학습하고, 제어 효과가 다른 복수의 신경망을 형성하는 제어 방법 학습 장치에서 학습한 신경망의 출력에 따라 상기 제어 대상 플랜트의 조작단을 제어하는 제어 출력을 부여하는 제어 실행 장치를 구비하는 플랜트 제어 장치이며, 제어 실행 장치는, 제어 효과가 높은 경우를 학습하여 형성된 신경망의 출력이 존재하여 제어 효과가 높은 경우에는 그 출력에 따라 제어 대상 플랜트의 조작단을 제어하고, 제어 효과가 낮은 경우를 학습하여 형성된 신경망의 출력만 존재하고, 또한 조작단에 있어서의 조작단 위치에 여유가 있는 경우에 제어 효과가 낮은 경우를 학습하여 형성된 신경망의 출력에 따라 제어 대상 플랜트의 조작단을 제어하며, 또한 제어 효과가 낮은 경우를 학습하여 형성된 신경망의 출력만 존재하고, 또한 조작단에 있어서의 조작단 위치에 여유가 없는 경우에 제어 대상 플랜트의 조작단을 제어하지 않는 것을 특징으로 한다.A plant control device and a control method thereof, a rolling mill control device and a control method thereof, which can be controlled, for example, an increase in the machine life of the rolling mill or an improvement in control precision by avoiding ineffective control; and program is provided.
The operation stage of the control target plant is controlled according to the output of the neural network learned by the control method learning apparatus for learning the combination of performance data and control operation of the control target plant according to the control effect, and forming a plurality of neural networks with different control effects. A plant control device comprising a control execution device that gives a control output to There is only the output of the neural network formed by controlling the operation stage of , and learning the case where the control effect is low, and the output of the neural network formed by learning the case where the control effect is low when there is room at the operation stage in the operation stage. control the operating stage of the plant to be controlled according to It is characterized in that it does not control.
Description
본 발명은, 신경망 등의 인공 지능 기술을 이용하여 행하는 실시간의 피드백 제어에 있어서의, 플랜트 제어 장치 및 그의 제어 방법, 압연기 제어 장치 및 그의 제어 방법 그리고 프로그램에 관한 것이다.The present invention relates to a plant control apparatus and its control method, a rolling mill control apparatus and its control method, and a program in real-time feedback control performed using artificial intelligence technology such as a neural network.
종래부터 각종 플랜트에 있어서는, 그의 제어에 의하여 원하는 제어 결과를 얻기 위하여, 각종 제어 이론에 기초한 플랜트 제어가 실시되고 있다.Conventionally, in various plants, in order to obtain a desired control result by the control, plant control based on various control theories is implemented.
플랜트의 일례로서, 예를 들어 압연기 제어에 있어서는, 제어의 일례로서 판의 물결무늬 상태를 제어하는 형상 제어를 대상으로 한 제어 이론으로서, 퍼지 제어나 뉴로 퍼지 제어가 적용되어 왔다. 퍼지 제어는, 쿨런트를 이용한 형상 제어에, 또한 뉴로 퍼지 제어는 센지미어 압연기의 형상 제어에 적용되어 있다. 이 중, 뉴로 퍼지 제어를 적용한 형상 제어는, 특허문헌 1에 개시된 바와 같이, 형상 검출기에서 검출된 실적 형상 패턴과 목표 형상 패턴의 차와, 미리 설정된 기준 형상 패턴의 유사 비율을 구하고, 그 유사 비율로부터, 이 또한 미리 설정된 기준 형상 패턴에 대한 제어 조작단 조작량에 의하여 표현된 제어 룰에 의하여, 조작단에 대한 제어 출력량을 구함으로써 행해지고 있다. 이하, 종래 기술로서, 뉴로 퍼지 제어를 이용한 센지미어 압연기의 형상 제어를 이용하기로 한다.As an example of a plant, for example, in rolling mill control, fuzzy control and neurofuzzy control have been applied as a control theory targeting shape control that controls the wave pattern state of a plate as an example of control. The fuzzy control is applied to shape control using a coolant, and neuropurge control is applied to shape control of the senzier rolling mill. Among these, shape control to which neurofuzzy control is applied, as disclosed in
도 5에, 특허문헌 1의 도 1에 기술된 센지미어 압연기의 형상 제어를 나타낸다. 센지미어 압연기의 형상 제어에서는 뉴로 퍼지 제어가 이용된다. 이 예에서는, 패턴 인식 기구(51)에서, 형상 검출기(52)에서 검출한 실 형상으로부터 형상의 패턴 인식을 행하여, 실 형상이 미리 설정된 기준 형상 패턴 중 어느 것에 가장 가까운지를 연산한다. 제어 연산 기구(53)에서는, 도 6에서 나타낸 바와 같은, 미리 설정된 형상 패턴에 대한 제어 조작단 조작량으로 구성되는 제어 룰을 이용하여 제어를 실시한다. 도 6에 대하여 보다 구체적으로 설명하자면, 패턴 인식 기구(51)에서는, 형상 검출기(52)에서 검출한 형상 실적과 목표 형상(εref)의 차분(Δε)이, 1 내지 8의 형상 패턴(ε) 중 어느 것에 가장 가까운지를 연산하고, 제어 연산 기구(53)에서는, 1 내지 8의 제어 방법 중 어느 것을 선택하여 실행한다.In FIG. 5, the shape control of the senjimere rolling mill described in FIG. 1 of
그러나 특허문헌 1의 수법에서는, 제어 룰의 검증을 위하여 압연 중에 오퍼레이터에게 수동 조작을 행하게 하여 제어 룰의 검증 등을 행하는 경우가 있는데, 예상을 뒤엎은 형상 변화를 나타내는 경우가 있다. 즉, 상기와 같이 하여 결정한 제어 룰이 현실에 준해 있지 않은 경우가 발생한다. 이는, 기계적 특성의 검토 부족이나 압연기의 조업 상태나 기계 조건의 변화가 원인인데, 미리 설정한 제어 룰이 가장 좋은 룰인지 여부를 하나하나 검증하는 것은, 고려해야 할 조건이 많아서 곤란하다. 그 때문에, 제어 룰을 한번 설정해 버리면, 결함이 없는 한 그 상태로 해 버리는 경우가 많다.However, in the method of
조업 조건의 변화 등으로 제어 룰이 현실에 준한 것이 아니게 되면, 제어 룰이 고정되어 있기 때문에 어느 정도 이상의 제어 정밀도를 발하는 것은 곤란해진다. 또한 일단 형상 제어가 동작해 버리면 오퍼레이터는 수동 조작을 하지 않게 되기(제어에 있어서 외란으로 되어 버리기) 때문에, 새로운 제어 룰을 오퍼레이터의 수동 개입에 의하여 찾아내 가는 것도 곤란하다. 또한 새로운 규격의 압연재를 압연하는 경우에도 제어 룰을 그 재료에 맞추어 설정하는 것은 곤란하다.When the control rule is no longer conforming to reality due to a change in operating conditions or the like, it becomes difficult to achieve control accuracy to a certain extent or higher because the control rule is fixed. Also, once the shape control is operated, the operator does not manually operate (it becomes a disturbance in the control), so it is difficult to find a new control rule by the manual intervention of the operator. Moreover, even when rolling a rolled material of a new standard, it is difficult to set a control rule according to the material.
이상과 같이 종래의 형상 제어에 있어서는, 미리 설정된 제어 룰을 이용하여 제어하기 때문에 제어 룰을 수정하는 것이 곤란하다는 문제가 있었다.As described above, in the conventional shape control, there is a problem in that it is difficult to correct the control rule because the control is performed using the preset control rule.
이 문제를 해결하기 위하여, 특허문헌 2에 나타낸 바와 같은, 형상 제어를 행하면서 제어 룰을 랜덤으로 변화시켜, 형상이 좋아지는 룰을 학습해 감으로써,In order to solve this problem, as shown in
1) 압연 중에 형상 제어를 실시하면서 새로운 제어 룰을 발견해 가고,1) Discovering new control rules while performing shape control during rolling,
2) 새로운 제어 룰은 미리 예상할 수 있는 것이 아니라, 전혀 예측할 수 없던 제어 룰이 최적으로 되는 경우도 있는 점에서, 랜덤으로 제어 조작단을 동작시키고 그에 대한 제어 결과를 보면서 찾아내 가는2) A new control rule is not predictable in advance, and in some cases a control rule that could not be predicted at all becomes optimal.
것을 실현하고 있다.realizing that
상기 종래 기술은, 미리 대표적인 형상을 기준 형상 패턴으로서 설정하고, 기준 파형 패턴에 대한 제어 조작단 조작량과의 관계를 나타내는 제어 룰에 기초하여 제어를 행하고 있다. 제어 룰의 학습에 대해서도, 기준 파형 패턴에 대한 제어 조작단 조작량에 관한 것이며, 미리 정하고 있는 대표적인 기준 형상 패턴은 그대로 이용하고 있다.In the prior art, a representative shape is previously set as a reference shape pattern, and control is performed based on a control rule indicating the relationship between the control operation stage operation amount with respect to the reference waveform pattern. The learning of the control rule is also related to the amount of operation of the control operation stage with respect to the reference waveform pattern, and the predetermined representative reference shape pattern is used as it is.
그러나 마찬가지의 형상 패턴에 대하여 제어 조작단 조작량은 다양하며, 조작단 조작에 의하여 형상 편차가 감소하였다는 평가 기준에 따라 제어 방법을 학습한 경우, 다수의 제어 조작단 조작량을 학습해 버리기 때문에 그의 평균값적인 제어 출력으로 되어서 제어 효과가 작아져 버리는 일이 있다. 제어 효과가 컸던 조작 방법만을 선택하여 학습하는 것도 가능하지만, 그 경우, 제어 효과가 작은 제어 출력에 관해서는 학습되지 않으며, 이 또한 제어 효과를 감소시켜 버릴 가능성이 있다.However, with respect to the same shape pattern, the amount of manipulation of the control operating end varies, and when the control method is learned according to the evaluation criteria that the shape deviation is reduced by the manipulation of the operating end, the manipulated amount of a plurality of control operating ends is learned, so the average value thereof It may become a negative control output, and the control effect may become small. Although it is also possible to select and learn only the operation method with a large control effect, in that case, the control output with a small control effect is not learned, and this may also reduce the control effect.
또한 상기 종래 기술에서는, 기준 파형 패턴에 대한 제어 조작단 조작량을 결정하고 있지만, 결정된 제어 조작단 조작량에 따라 제어 운용하였을 때의 제어 조작단에 있어서의 기계적인 수명을 고려하고 있지 않다.Further, in the prior art, the control operation stage operation amount with respect to the reference waveform pattern is determined, but the mechanical life of the control operation stage when the control operation is performed according to the determined control operation stage operation amount is not taken into consideration.
이상의 관점에서 본 발명에 있어서는, 제어 대상으로 할, 예를 들어 압연기의 기계 수명의 증가나 비효과적인 제어를 회피하는 것에 의한 제어 정밀도의 향상 등의 효과를 기대할 수 있는 플랜트 제어 장치 및 그의 제어 방법, 압연기 제어 장치 및 그의 제어 방법 그리고 프로그램을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.In view of the above, in the present invention, a plant control device and a control method thereof that can be controlled, for example, an increase in the machine life of a rolling mill or an improvement in control precision by avoiding ineffective control, etc., and a control method thereof; An object of the present invention is to provide an apparatus for controlling a rolling mill, a method for controlling the same, and a program.
이상의 관점에서 본 발명에 있어서는, 「제어 대상 플랜트의 실적 데이터와 제어 조작의 조합을 제어 효과에 따라 학습하고, 제어 효과가 다른 복수의 신경망을 형성하는 제어 방법 학습 장치에서 학습한 신경망의 출력에 따라 상기 제어 대상 플랜트의 조작단을 제어하는 제어 출력을 부여하는 제어 실행 장치를 구비하는 플랜트 제어 장치이며, 제어 실행 장치는, 제어 효과가 높은 경우를 학습하여 형성된 신경망의 출력이 존재하여 제어 효과가 높은 경우에는 그 출력에 따라 제어 대상 플랜트의 조작단을 제어하고, 제어 효과가 낮은 경우를 학습하여 형성된 신경망의 출력만 존재하고, 또한 조작단에 있어서의 조작단 위치에 여유가 있는 경우에 제어 효과가 낮은 경우를 학습하여 형성된 신경망의 출력에 따라 제어 대상 플랜트의 조작단을 제어하며, 또한 제어 효과가 낮은 경우를 학습하여 형성된 신경망의 출력만 존재하고, 또한 조작단에 있어서의 조작단 위치에 여유가 없는 경우에 제어 대상 플랜트의 조작단을 제어하지 않는 것을 특징으로 하는 플랜트 제어 장치.」로 한 것이다.In view of the above, in the present invention, "according to the output of the neural network learned by the control method learning apparatus which learns the combination of performance data and control operation of the control target plant according to the control effect, and forms a plurality of neural networks with different control effects, A plant control device comprising a control execution device that provides a control output for controlling an operating stage of the plant to be controlled, wherein the control execution device has an output of a neural network formed by learning a case in which the control effect is high, and the control effect is high. In this case, only the output of the neural network formed by controlling the operating stage of the control target plant according to the output and learning the case where the control effect is low exists, and the control effect is not effective when the position of the operating stage in the operating stage has room. The control stage of the control target plant is controlled according to the output of the neural network formed by learning the low case, and only the output of the neural network formed by learning the case where the control effect is low exists, and the position of the operating stage in the operation stage is free A plant control device characterized in that the operating stage of the plant to be controlled is not controlled when there is no control.”
또한 본 발명에 있어서는, 「제어 대상 플랜트의 실적 데이터와 제어 조작의 조합을 제어 효과에 따라 학습하고, 제어 효과가 다른 복수의 신경망을 형성하는 학습부에서 학습한 신경망의 출력에 따라 제어 대상 플랜트의 조작단을 제어하는 제어 출력을 부여하는 제어부를 구비하는 플랜트 제어 방법이며, 제어부는, 제어 효과가 높은 경우를 학습하여 형성된 신경망의 출력이 존재하여 제어 효과가 높은 경우에는 그 출력에 따라 제어 대상 플랜트의 조작단을 제어하고, 제어 효과가 낮은 경우를 학습하여 형성된 신경망의 출력만 존재하고, 또한 조작단에 있어서의 조작단 위치에 여유가 있는 경우에 제어 효과가 낮은 경우를 학습하여 형성된 신경망의 출력에 따라 제어 대상 플랜트의 조작단을 제어하며, 또한 제어 효과가 낮은 경우를 학습하여 형성된 신경망의 출력만 존재하고, 또한 조작단에 있어서의 조작단 위치에 여유가 없는 경우에 제어 대상 플랜트의 조작단을 제어하지 않는 것을 특징으로 하는 플랜트 제어 방법, 나아가 이 플랜트 제어 방법을 적용한 압연기 제어 방법.」으로 한 것이다.In addition, in the present invention, "a combination of performance data and control operation of the control target plant is learned according to the control effect, and according to the output of the neural network learned by the learning unit which forms a plurality of neural networks with different control effects, A plant control method comprising: a control unit for providing a control output for controlling an operating stage There is only the output of the neural network formed by controlling the operation stage of , and learning the case where the control effect is low, and the output of the neural network formed by learning the case where the control effect is low when there is room at the operation stage in the operation stage. control the operating stage of the plant to be controlled according to A plant control method characterized by not controlling
또한 본 발명에 있어서는, 「제어 대상 플랜트에 대하여, 제어 대상 플랜트의 실적 데이터의 조합 패턴을 인식하여 제어를 실시하는 플랜트 제어 장치를 계산기 시스템에 의하여 실현할 때의 프로그램이며, 계산기 시스템은, 제어 대상 플랜트의 실적 데이터와 제어 조작의 조합을 학습하여, 제어 효과가 다른 복수의 신경망을 형성하는 제어 방법 학습 프로그램과, 학습한 실적 데이터와 제어 조작의 조합에 따라 제어 대상 플랜트의 제어를 실시하는 제어 실행 프로그램을 구비하고, 제어 실행 프로그램은, 제어 효과가 높은 경우를 학습하여 형성된 신경망의 출력이 존재하여 제어 효과가 높은 경우에는 그 출력에 따라 제어 대상 플랜트의 조작단을 제어하고, 제어 효과가 낮은 경우를 학습하여 형성된 신경망의 출력만 존재하고, 또한 조작단에 있어서의 조작단 위치에 여유가 있는 경우에 제어 효과가 낮은 경우를 학습하여 형성된 신경망의 출력에 따라 제어 대상 플랜트의 조작단을 제어하며, 또한 제어 효과가 낮은 경우를 학습하여 형성된 신경망의 출력만 존재하고, 또한 조작단에 있어서의 조작단 위치에 여유가 없는 경우에 상기 제어 대상 플랜트의 조작단을 제어하지 않는다.」고 한 것이다.Further, in the present invention, "a program for realizing a plant control device that performs control by recognizing a combination pattern of performance data of a control target plant with respect to a control target plant by a computer system, wherein the computer system is a control target plant A control method learning program that learns the combination of performance data and control operation of and, the control execution program controls the operating stage of the control target plant according to the output when the output of the neural network formed by learning the case where the control effect is high and the control effect is high, and when the control effect is low When there is only the output of the neural network formed by learning, and the control effect is low when there is room for the position of the operating stage in the operating stage, the operating stage of the control target plant is controlled according to the output of the neural network formed by learning, and When there is only the output of the neural network formed by learning the case where the control effect is low, and there is no leeway in the position of the operating stage at the operating stage, the operating stage of the plant to be controlled is not controlled.”
본 발명을 이용함으로써, 제어 중에 조작단 위치와 제어 효과를 고려하여 제어 룰을 자동으로 변경함으로써 조작단 위치가 한계값에 도달하는 것을 미연에 방지하는 것에 의한 압연기의 기계 수명의 증가나, 비효과적인 제어를 회피하는 것에 의한 제어 정밀도의 향상 등의 효과를 기대할 수 있다.By using the present invention, by automatically changing the control rule in consideration of the operating end position and the control effect during control, the increase of the machine life of the rolling mill by preventing the operating end position from reaching the limit value in advance, or ineffective By avoiding control, effects such as improvement of control precision can be expected.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 플랜트 제어 장치의 개요를 나타내는 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 제어 룰 실행부(10)의 구체적인 구성 사례를 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 제어 룰 학습부(11)의 구체적인 구성 사례를 나타내는 도면.
도 4는 본 발명을 센지미어 압연기의 형상 제어에 이용하는 경우의 신경망 구성을 나타내는 도면.
도 5는 특허문헌 1의 도 1에 기술된 센지미어 압연기의 형상 제어를 나타내는 도면.
도 6은 특허문헌 1의 도 1에 기술된 센지미어 압연기의 형상 제어에 있어서의 제어 룰을 나타내는 도면.
도 7은 입력 데이터 작성부(2)의 개요를 나타내는 도면.
도 8은 제어 출력 연산부(3)의 개요를 나타내는 도면.
도 9는 제어 출력 판정부(5)의 개요를 나타내는 도면.
도 10은 형상 편차와 제어 방법에 대하여 나타내는 도면.
도 11은 제어 결과 양부 판정부(6)의 개요를 나타내는 도면.
도 12는 제어 출력 연산부(3)에 있어서의 각 부 데이터나 기호의 관계를 정리하여 나타내는 도면.
도 13은 학습 데이터 작성부(7)에 있어서의 처리 단계와 처리 내용을 나타내는 도면.
도 14는 학습 데이터 데이터베이스 DB2에 보존된 데이터예를 나타내는 도면.
도 15는 신경망 관리 테이블 TB의 예를 나타내는 도면.
도 16은 학습 데이터 데이터베이스 DB2의 예를 나타내는 도면.
도 17은 제어 출력 선택부(107)의 판단 내용예를 나타내는 도면.
도 18은 형상 평가 결과와 제어 출력의 관계를 나타내는 도면.
도 19는 제어 조작단에 있어서의 조작단 위치, 여유도와의 관계를 나타내는 도면.1 is a view showing an outline of a plant control apparatus according to an embodiment of the present invention;
2 is a view showing a specific configuration example of the control
3 is a view showing a specific configuration example of the control
Fig. 4 is a diagram showing the configuration of a neural network when the present invention is used for shape control of a senjimere rolling mill.
5 is a view showing shape control of the senjimere rolling mill described in FIG. 1 of
It is a figure which shows the control rule in shape control of the senjimere rolling mill described in FIG. 1 of
Fig. 7 is a diagram showing an outline of the input
Fig. 8 is a diagram showing the outline of the control
Fig. 9 is a diagram showing an outline of the control
Fig. 10 is a diagram showing a shape deviation and a control method;
Fig. 11 is a diagram showing the outline of the control result good or
Fig. 12 is a diagram showing the relationship between sub data and symbols in the control
Fig. 13 is a diagram showing processing steps and processing contents in the learning
Fig. 14 is a diagram showing an example of data stored in a learning data database DB2;
Fig. 15 is a diagram showing an example of a neural network management table TB;
Fig. 16 is a diagram showing an example of a learning data database DB2;
Fig. 17 is a diagram showing an example of determination contents of the control
Fig. 18 is a diagram showing a relationship between a shape evaluation result and a control output;
Fig. 19 is a diagram showing the relationship between the position of the operating end at the control operating stage and the degree of margin;
이하, 본 발명의 실시예에 대하여 도면을 이용하여 상세히 설명하는데, 그 전에 본 발명에 있어서의 지견, 및 본 발명에 이르는 경위에 대하여 압연기의 형상 제어를 예로 들어 설명을 해 둔다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Before that, the knowledge in the present invention and the process leading to the present invention will be described by taking shape control of the rolling mill as an example.
먼저, 본 발명에 있어서의 상기 과제를 해결하기 위해서는,First, in order to solve the above problem in the present invention,
1) 기준 형상 패턴과, 그에 대한 제어 조작을 미리 제각기 설정하고 제어 조작 방법을 학습해 가는 것이 아니라, 형상 패턴과 제어 조작의 조합을, 마찬가지의 형상에 대하여 제어 조작 실시 시의 제어 효과에 따라 복수 개 학습하고, 이 복수 개의 제어 룰로부터 산출되는 복수의 제어 조작 중에서 제어 조작단의 상태에 따라 최적의 조작을 선택하고, 이를 이용하여 제어 조작을 실시한다. 최적의 조작의 선택으로서 제어 조작단의 동작 범위에 여유가 있는 경우에는, 제어 효과가 작더라도 제어 조작을 실시하고, 여유가 없는 경우에는, 제어 효과가 작은 제어 조작은 실시하지 않고,1) Instead of setting the reference shape pattern and the control operation for it separately in advance and learning the control operation method, a combination of the shape pattern and the control operation is plural according to the control effect when the control operation is performed on the same shape. It learns, selects an optimal operation according to the state of the control operation stage from among the plurality of control operations calculated from the plurality of control rules, and performs the control operation by using it. As an optimal operation selection, when the operation range of the control operation stage has a margin, the control operation is performed even if the control effect is small, and when there is no margin, the control operation with a small control effect is not performed
2) 새로운 제어 룰은 미리 예상할 수 있는 것이 아니라, 전혀 예측할 수 없던 제어 룰이 최적으로 되는 경우도 있는 점에서, 랜덤으로 제어 조작단을 동작시키고 그에 대한 제어 결과를 보면서 찾아내 가는2) A new control rule is not predictable in advance, and in some cases a control rule that could not be predicted at all becomes optimal.
것이 필요해진다.something is needed
이를 실현하기 위해서는, 형상 제어에 사용할 형상 패턴과 제어 조작의 조합을 변화시켜, 제어 결과가 좋아지도록 제어 조작을 변경해 갈 필요가 있다. 그러기 위해서는, 형상 패턴과 제어 조작의 조합을 학습 가능한 신경망을 구성하고, 압연기에서 발생한 형상 패턴에 대한, 신경망의 제어 조작의 출력을, 제어 결과의 양부에 따라 변경해 가는 것이 필요하다.In order to realize this, it is necessary to change the combination of the shape pattern used for shape control and the control operation, and change the control operation so that the control result is improved. For that purpose, it is necessary to construct a neural network that can learn the combination of shape patterns and control operations, and to change the output of the neural network control operation for the shape pattern generated by the rolling mill according to the quality of the control result.
상기를, 조업 중인 압연기에 대하여 형상 제어를 실시하면서 실시하면, 잘못된 제어 출력을 발하는 경우도 있는 점에서, 형상이 악화되어 판 파단 등의 조업 이상이 발생하는 일이 있다. 판 파단이 발생하면, 압연기에서 사용하는 롤의 교환에 시간을 요하거나, 압연 중인 피압연재가 쓸모없게 되거나 하는 등, 대미지가 크다. 그 때문에, 가능한 한 잘못된 제어 출력을 압연기에 대하여 출력하지 않도록 하는 것이 필요하다.If the above is implemented while performing shape control with respect to the rolling mill in operation, since an erroneous control output may be emitted, a shape may deteriorate and operation abnormality, such as a plate|board breakage, may generate|occur|produce. When a plate fracture|rupture generate|occur|produces, it takes time to replace|exchange the roll used by a rolling mill, and the to-be-rolled material in rolling becomes useless, etc. damage is large. Therefore, it is necessary to avoid outputting an erroneous control output to the rolling mill as much as possible.
이상의 관점에서, 본 발명에 있어서는 이를 실현하기 위하여, 신경망이 출력한 제어 조작의 양부를, 예를 들어 압연기의 간이 모델 등을 이용하여 검증하고, 분명하게 형상이 악화될 것으로 생각되는 출력은 압연기의 제어 조작단에 대하여 출력하지 않도록 하여 형상 악화를 방지한다. 이때, 신경망에 관해서는, 그 형상 패턴에 대한 제어 조작은 오류라고 하여 학습을 실시한다.In view of the above, in the present invention, in order to realize this, the quality of the control operation output by the neural network is verified using, for example, a simple model of the rolling mill, etc. The shape deterioration is prevented by not outputting to the control operation stage. At this time, with respect to the neural network, it is assumed that the control operation for the shape pattern is an error, and learning is performed.
제어 조작의 양부의 검증 방법 자체가 잘못되어 있을 가능성이 있기 때문에, 어느 확률로 잘못되어 있다고 판단된 신경망의 제어 조작 출력에 대해서도 압연기의 제어 조작단에 출력함으로써, 상정 외의 형상 패턴과 제어 조작의 조합에 대해서도 학습해 가는 것이 가능해진다.Since there is a possibility that the verification method itself of the quality of the control operation is wrong, the control operation output of the neural network that is judged to be wrong with a certain probability is also output to the control operation stage of the rolling mill, so that the combination of the shape pattern and the control operation is not expected Learning becomes possible
신경망에 제어 룰을 학습시키기 위해서는, 형상 실적과 그에 대한 제어 방법의 조합인 학습 데이터가 다수 필요해진다. 어느 신경망의 학습에 사용할 다수의 학습 데이터를 학습 데이터군이라고 본 명세서에서는 표기한다. 어느 학습 데이터군을 이용할지에 따라 학습 결과인 제어 룰이 달라진다. 상기 방법에 의하여 형상 패턴에 대한 제어 방법을 변경하는 경우, 새로운 학습 데이터를 작성하여 기존의 학습 데이터군에 추가한다는 방법을 이용한다. 학습 데이터군 내의 학습 데이터는 증대될 뿐이며, 신경망의 학습에 요하는 시간도 증대된다. 그 때문에, 학습 데이터를 기간에 기초하여 삭제하거나 랜덤으로 삭제하는 것도 생각할 수 있지만, 그것에 의하여 학습 결과의 제어 룰이 일신되어 버리는 경우도 발생한다. 그 때문에, 현 상황의 학습 데이터군 내의 학습 데이터를 남긴 채 새로운 학습 데이터를 추가하는 것이 이상이다.In order to make a neural network learn a control rule, a lot of learning data which is a combination of shape performance and its control method are needed. In this specification, a plurality of training data to be used for learning of a certain neural network is referred to as a training data group. A control rule that is a learning result varies depending on which training data group is used. When the control method for the shape pattern is changed by the above method, a method of creating new learning data and adding it to the existing learning data group is used. The training data in the training data group only increases, and the time required for learning the neural network also increases. Therefore, although it is conceivable to delete learning data based on a period or to delete|delete randomly, it also arises in which the control rule of a learning result is renewed by this. Therefore, it is ideal to add new learning data while leaving the learning data in the learning data group of the present situation.
새로운 학습 데이터가 발생한 경우, 학습 데이터군 내에는 제어 효과 없음으로 판단된 형상 실적과, 그에 대한 제어 방법의 조합인 학습 데이터가 있을 터이며, 그것을 남긴 채 새로운 학습 데이터를 학습 데이터군에 추가하더라도 양자가 경합하는 결과로 되어서, 학습 결과인 제어 룰이 의도된 것(새로운 학습 데이터와 동등한 제어 룰)으로 되지 않는다. 이 문제를 해결하기 위해서는, 새로운 학습 데이터를 추가하는 것과 동시에, 제어 효과 없음으로 판단된 학습 데이터를 학습 데이터군으로부터 삭제해 갈 필요가 있다.When new training data is generated, there must be training data that is a combination of the shape performance determined to have no control effect and the control method thereon in the training data group, and even if new training data is added to the training data group is a result of competing, so that the control rule that is the learning result does not become the intended one (the control rule equivalent to the new learning data). In order to solve this problem, while adding new learning data, it is necessary to delete the learning data judged as having no control effect from the learning data group.
이것에 의하여, 학습 데이터군에 포함되는 학습 데이터 수를 제한하는 것이 가능해진다. 학습 데이터가 증대되면, 그에 따라 학습에 요하는 시간은 증대된다. 플랜트 제어 장치는 미리 정해진 스케줄에 따라 학습을 실시하기 때문에, 학습 시간은 거의 일정한 것이 이상이다. 상기에 의하여 학습 데이터를 삭제해 감으로써, 학습 데이터의 증대를 제한하고 일정 범위의 학습 데이터를 이용하여 학습하는 것이 가능해진다.Thereby, it becomes possible to limit the number of learning data included in a learning data group. As the learning data increases, the time required for learning increases accordingly. Since the plant control device learns according to a predetermined schedule, it is ideal that the learning time is substantially constant. By deleting the learning data as described above, it becomes possible to limit the increase in the learning data and to learn using the learning data in a certain range.
또한 새로운 학습 데이터군을 이용하여 학습하기까지 신경망이 갖는 제어 룰은 변화되지 않는다. 그 때문에, 제어 효과 없음으로 판단된 제어 룰을 이용하여 다시 제어를 실행하는 경우도 있다. 신경망의 학습에는 시간을 요하는 점에서, 새로운 학습 데이터군을 이용한 학습 결과가 얻어지기까지, 제어 효과 없음으로 판단된 제어 룰을 이용하여 제어를 행하지 않고, 수정된 학습 데이터에 의한 제어 방법을 행함으로써 제어 효과를 높일 수 있다.In addition, the control rules of the neural network are not changed until learning using the new training data group. Therefore, there is a case where control is executed again using the control rule determined to have no control effect. Since learning of the neural network requires time, until a learning result using a new learning data group is obtained, the control method is performed using the modified learning data without performing control using the control rule determined to have no control effect. By doing so, the control effect can be increased.
[실시예][Example]
도 1에, 본 발명의 실시예에 따른 플랜트 제어 장치의 개요를 나타낸다. 도 1의 플랜트 제어 장치는, 제어 대상 플랜트(1)와, 제어 대상 플랜트(1)로부터의 실적 데이터 Si를 입력하여, 도 6에 예시한 바와 같은 제어 룰(신경망)에 따라 정한 제어 조작량 출력 SO를 제어 대상 플랜트(1)에 부여하여 제어하는 제어 실행 장치(20)와, 제어 대상 플랜트(1)로부터의 실적 데이터 Si 등을 입력하여 학습을 행하고, 학습한 제어 룰을 제어 실행 장치(20)에 있어서의 제어 룰에 반영시키는 제어 방법 학습 장치(21)와, 복수의 데이터베이스 DB(DB1로부터 DB3), 및 데이터베이스 DB의 관리 테이블 TB로 구성되어 있다.1 shows an outline of a plant control device according to an embodiment of the present invention. The plant control device of FIG. 1 inputs the
이 중 제어 실행 장치(20)는, 제어 입력 데이터 작성부(2), 제어 룰 실행부(10), 제어 출력 연산부(3), 제어 출력 억제부(4), 제어 출력 판정부(5), 제어 조작 외란 발생부(16)를 주된 요소로 하여 구성되어 있다.Among them, the
제어 실행 장치(20)에 있어서는, 먼저 제어 대상 플랜트(1)인 압연기의 실적 데이터 Si로부터 제어 입력 데이터 작성부(2)를 이용하여, 제어 룰 실행부(10)에 부여할 제어 입력 데이터 S1을 작성한다. 또한 여기서, 압연기의 실적 데이터 Si란 압연기의 상태량이며, 압연기의 상태량 중에서 제어 룰 실행부(10)에 부여할 상태량을 제어 입력 데이터 S1라고 하여 구별하고 있다. 따라서 제어 입력 데이터 S1도 또한, 압연기의 실적 데이터 Si라고 할 수 있다.In the
제어 룰 실행부(10)는, 제어 대상의 실적 데이터 Si(제어 룰 실행부(10)의 제어 입력 데이터 S1)와 제어 조작단 조작 명령 S2의 관계를 표현하는 2개의 신경망(제어 룰)을 이용하여 제어 대상의 실적 데이터 Si로부터 2개의 신경망의 조작단 조작 명령을 판정하여, 최적의 조작단 조작 명령을 제어 조작단 조작 명령 S2로서 작성한다. 제어 출력 연산부(3)에 있어서는, 제어 조작단 조작 명령 S2에 기초하여, 제어 조작단에 대한 제어 조작량 S3을 연산한다. 이것에 의하여, 제어 대상 플랜트(1)의 실적 데이터 Si에 따라 신경망을 이용하여 제어 조작량 S3을 작성한다.The control
또한 제어 실행 장치(20) 내의 제어 출력 판정부(5)에 있어서는, 제어 대상 플랜트(1)로부터의 실적 데이터 Si 및 제어 출력 연산부(3)로부터의 제어 조작량 S3을 이용하여 제어 조작단에 대한 제어 조작량 출력 가부 데이터 S4를 결정한다. 제어 출력 억제부(4)에 있어서는, 제어 조작량 출력 가부 데이터 S4에 따라 제어 조작단에 대한 제어 조작량 S3의 출력 가부를 결정하며, 가로 된 제어 조작량 S3을, 제어 대상 플랜트(1)에 부여할 제어 조작량 출력 SO로서 출력한다. 이것에 의하여, 이상으로 판단되는 제어 조작량 S3은 제어 대상 플랜트(1)에 출력되지 않게 된다. 또한 제어 조작 외란 발생부(16)는, 플랜트 제어 장치를 검증할 목적을 위하여 외란을 생성하여 제어 대상 플랜트(1)에 부여하는 것이다.Further, in the control
이상과 같이 구성된 제어 실행 장치(20)는, 그 처리 실행을 위하여 또한, 후술하는 바와 같이 제어 룰 데이터베이스 DB1 및 출력 판정 데이터베이스 DB3을 참조한다. 제어 룰 데이터베이스 DB1은, 제어 실행 장치(20) 내의 제어 룰 실행부(10)와, 후술하는 제어 방법 학습 장치(21) 내의 제어 룰 학습부(11)의 양쪽에 액세스 가능하게 접속되어 있다. 제어 룰 학습부(11)에 있어서의 학습 결과로서의 제어 룰(신경망)이 제어 룰 데이터베이스 DB1에 저장되어 있으며, 제어 룰 실행부(10)는, 제어 룰 데이터베이스 DB1에 저장된 제어 룰을 참조한다. 출력 판정 데이터베이스 DB3은 제어 실행 장치(20) 내의 제어 출력 판정부(5)에 액세스 가능하게 접속되어 있다.The
도 2는, 본 발명의 실시예에 따른 제어 룰 실행부(10)의 구체적인 구성 사례를 나타내고 있다. 제어 룰 실행부(10)는, 제어 입력 데이터 작성부(2)에서 작성한 제어 입력 데이터 S1을 입력하고, 제어 출력 연산부(3)에 제어 조작단 조작 명령 S2를 부여한다.2 shows a specific configuration example of the control
제어 룰 실행부(10)는 신경망(101, 102)을 구비하고 있다. 여기서 신경망(101, 102)은, 후술하는 제어 효과에 관한 사양 A에 따라 학습한 신경망이며, 신경망(101)은, 제어 조작을 실시한 결과, 형상 편차를 크게 수정하였다는 제어 효과의 경우에 관한 사양 A1에 따라 학습한 신경망, 신경망(102)은, 제어 조작을 실시한 결과, 형상 편차의 변화는 작지만 수정할 수 있었다는 제어 효과의 경우에 관한 사양 A2에 따라 학습한 신경망이다. 신경망(101, 102)에서는 기본적으로는, 도 6에 예시한 바와 같은 특허문헌 1의 수법에 의하여, 제어 입력 데이터 작성부(2)에서 작성한 제어 입력 데이터 S1을 이용하여 신경망 조작단 조작 명령 N1, N2를 정하고 있다.The control
이 신경망 조작단 조작 명령 N1, N2를 출력 유무 판정부(105)에 입력한다. 출력 유무 판정부(105)는, 제어 효과가 큰 조작단 조작 명령 N1, 제어 효과가 작은 조작단 조작 명령 N2가 신경망(101)으로부터 출력되어 있는지 판정하여, 출력되어 있지 않은 경우에는 출력 없음의 플래그를 ON으로 하고, 출력되어 있는 경우에는 출력 없음의 플래그를 OFF로 한다.The neural network operation stage operation commands N1 and N2 are input to the output presence/
출력 유무 판정부(105)에서는, 제어 효과가 높은 경우에는, 제어 효과가 높은 경우를 학습하여 형성된 신경망의 출력이 존재하는 경우이고, 제어 효과가 낮은 경우에는, 제어 효과가 높은 경우를 학습하여 형성된 신경망의 출력이 존재하지 않는 경우, 및 제어 효과가 높은 경우를 학습하여 형성된 신경망의 출력이 존재하는 경우인 것을 판정하고 있다.In the output presence/
본 발명의 실시예에 따른 제어 룰 실행부(10)는, 제어 입력 데이터 작성부(2)에서 작성한 제어 입력 데이터 S1 외에, 제어 대상인 압연기의 상태량 Si로서 제어 조작단의 실적 위치를 조작단 동작 여유 판정부(106)에 입력하고 있다. 조작단 동작 여유 판정부(106)에 있어서는, 제어 조작단에 제어에 의하여 동작하는 여유가 충분히 있는지를 판정하여, 여유가 있는 경우에는 여유 있음 플래그를 ON으로 하고, 여유가 없는 경우에는 여유 있음 플래그를 OFF로 한다.The control
제어 출력 선택부(107)에 있어서는, 출력 유무 판정부(105)로부터의 출력 없음 플래그, 조작단 동작 여유 판정부(106)로부터의 여유 있음 플래그를 이용하여, 신경망(101)의 조작단 조작 명령 N1, 신경망(102)의 조작단 조작 명령 N2 중 어느 것을 이용할지 판정하여, 제어 출력 S3을 제어 출력 연산부(3)에 출력한다.In the control
구체적으로는, 제어 출력 선택부(107)의 판단 내용을, 도 17에 나타낸 바와 같이, 제어 출력 선택부(107)에서는, 출력 없음 플래그가 OFF(제어 효과가 큰 조작단 조작 명령 있음)인 경우에는 조작단 조작 명령 N1을 선택하고, 출력 없음 플래그가 ON(제어 효과가 큰 조작단 조작 명령 없음)이고, 또한 여유 있음 플래그가 ON인 경우에는 조작단 조작 명령 N2를 선택하며, 그 이외의 경우, 즉, 출력 없음 플래그가 ON(제어 효과가 큰 조작단 조작 명령 없음)이고, 또한 여유 있음 플래그가 OFF인 경우에는 제어 출력을 0으로 한다.Specifically, as shown in FIG. 17, the control
이것에 의하여, 제어 효과가 높은 경우를 학습하여 형성된 신경망의 출력이 존재하여 제어 효과가 높은 경우에는 그 출력에 따라 상기 제어 대상 플랜트의 조작단을 제어하고, 제어 효과가 낮은 경우를 학습하여 형성된 신경망의 출력만 존재하고, 또한 상기 조작단에 있어서의 조작단 위치에 여유가 있는 경우에 제어 효과가 낮은 경우를 학습하여 형성된 신경망의 출력에 따라 상기 제어 대상 플랜트의 조작단을 제어하며, 또한 제어 효과가 낮은 경우를 학습하여 형성된 신경망의 출력만 존재하고, 또한 상기 조작단에 있어서의 조작단 위치에 여유가 없는 경우에 상기 제어 대상 플랜트의 조작단을 제어하지 않는 것으로 한다.As a result, if there is an output of the neural network formed by learning the case where the control effect is high and the control effect is high, the control stage of the control target plant is controlled according to the output and the neural network formed by learning the case where the control effect is low. When there is only the output of , and the control effect is low when there is room in the operating stage at the operating stage, the operating stage of the control target plant is controlled according to the output of the neural network formed by learning, and the control effect It is assumed that the control stage of the plant to be controlled is not controlled when only the output of the neural network formed by learning the case where is low exists and there is no leeway in the position of the operation stage in the operation stage.
이 점은, 제어 효과가 작을 것으로 생각되는 경우에 제어 조작단에 있어서의 제어 동작에 여유가 없는 것이면, 동작시키지 않음으로써 제어 조작단의 수명을 확보한다는 사고 방식인 것이다. 반면, 제어 효과가 큰 것이면, 수명보다도 제어 효과를 우선하여 제어 방식을 판단한 것이라고 할 수 있다.This point is a way of thinking that, when it is considered that the control effect is small, the life of the control operation stage is secured by not operating the control operation stage if there is not enough room for the control operation stage. On the other hand, if the control effect is large, it can be said that the control method is judged by giving priority to the control effect over the life.
제어 룰 실행부(10)는 또한 신경망 선택부(103, 104)를 구비하고 있으며, 제어 룰 데이터베이스 DB1에 저장된 제어 룰을 참조함으로써, 신경망(101, 102)에 있어서의 제어 룰로서 최적의 제어 룰을 선택하여 실행시킨다.The control
이와 같이 도 2의 제어 룰 실행부(10)에 있어서는, 오퍼레이터반이나 제어 목적으로 나뉜 복수의 신경망으로부터, 필요한 신경망을 선택하여 사용하고 있다. 제어 룰 데이터베이스 DB1에는, 제어 대상 플랜트(1)로부터의 데이터로서, 신경망 및 양부 판정 기준을 선택할 수 있는 실적 데이터(조업반의 데이터 등) Si도 포함하는 것이 좋다. 또한 신경망을 실행하면 제어 룰로 된다는 관계에 있는 점에서, 본 명세서에 있어서는 신경망과 제어 룰을 구별하지 않고 동의의 의미로 사용하고 있다.As described above, in the control
도 1로 되돌아가, 제어 방법 학습 장치(21)에 있어서는, 제어 실행 장치(20)에서 사용하는 신경망(101, 102)의 학습을 실시한다. 제어 실행 장치(20)가 제어 대상 플랜트(1)에 대하여 제어 조작량 출력 SO를 출력한 경우, 실제로 제어 효과가 실적 데이터 Si의 변화로 되어 나타나는 데에는 시간을 요한다. 이 때문에, 그 시간만큼 시간 지연시킨 데이터를 이용하여 학습을 실시한다. 도 1에 있어서, Z-1은, 각 데이터에 대한 적절한 시간 지연 기능을 나타내고 있다.Returning to FIG. 1 , in the control
제어 방법 학습 장치(21)는, 제어 결과 양부 판정부(6), 학습 데이터 작성부(7), 제어 룰 학습부(11), 양부 판정 데이터베이스 DB4를 주된 요소로 하여 구성되어 있다.The control
이 중, 제어 결과 양부 판정부(6)는, 제어 대상 플랜트(1)로부터의 실적 데이터 Si 및 실적 데이터 전회값 Si0, 그리고 양부 판정 데이터베이스 DB4에 기억된 양부 판정 데이터 S5를 이용하여, 실적 데이터 Si가 좋아지는 방향으로 변화되었는지 나빠지는 방향으로 변화되었는지 판정하여 제어 결과 양부 데이터 S6을 출력한다.Among them, the control result
제어 방법 학습 장치(21) 내의 학습 데이터 작성부(7)에 있어서는, 제어 실행 장치(20)에서 작성한 제어 조작단 조작 명령 S2, 제어 조작량 S3, 제어 조작량 출력 가부 데이터 S4 등의 입력 데이터를 각각 동일한 시간만큼 시간 지연시킨 데이터와, 제어 결과 양부 판정부(6)로부터의 제어 결과 양부 데이터 S6을 이용하여, 신경망의 학습에 사용할 신규 교사 데이터 S7a를 작성하여 제어 룰 학습부(11)에 부여한다. 또한 교사 데이터 S7a는, 제어 룰 실행부(10)가 출력하는 제어 조작단 조작 명령 S2에 대응하는 것이며, 학습 데이터 작성부(7)는, 제어 결과 양부 판정부(6)가 부여하는 제어 결과 양부 데이터 S6을 이용하여 제어 룰 실행부(10)가 출력하는 제어 조작단 조작 명령 S2를 추정하여 얻은 데이터를 신규 교사 데이터 S7a로서 구한 것이라고 할 수 있다.In the learning
도 3은, 본 발명의 실시예에 따른 제어 룰 학습부(11)의 구체적인 구성 사례를 나타내고 있다. 제어 룰 학습부(11)는, 입력 데이터 작성부(114), 교사 데이터 작성부(115), 신경망 처리부(110), 신경망 선택부(113)를 주된 구성 요소로 하여 구성되어 있다. 또한 제어 룰 학습부(11)는, 외부로부터의 입력으로서 입력 데이터 작성부(2)로부터의 제어 입력 데이터 S1을 시간 지연시킨 데이터 S8a와, 학습 데이터 작성부(7)로부터의 신규의 교사 데이터 S7a를 얻고, 또한 제어 룰 데이터베이스 DB1 및 학습 데이터 데이터베이스 DB2에 축적된 데이터를 참조한다.3 shows a specific configuration example of the control
제어 룰 학습부(11)에 있어서, 제어 입력 데이터 S1은 적당한 시간 지연 보상 후에 입력 데이터 작성부(114)를 통하여 신경망 처리부(110)에 도입된다.In the control
또한 제어 룰 학습부(11)에 있어서, 학습 데이터 작성부(7)로부터의 신규의 교사 데이터 S7a는, 교사 데이터 작성부(115)에 있어서 학습 데이터 데이터베이스 DB2에 기억되어 있는 과거의 교사 데이터 S7b도 포함시킨 합계의 교사 데이터 S7c로서 신경망 처리부(110)에 부여된다. 이들 교사 데이터 S7a, S7b는 적절히 학습 데이터 데이터베이스 DB2에 기억되어 이용된다.In the control
마찬가지로 제어 입력 데이터 작성부(2)로부터의 입력 데이터 S8a는, 입력 데이터 작성부(114)에 있어서 학습 데이터 데이터베이스 DB2에 기억되어 있는 과거의 입력 데이터 S8b도 포함시킨 합계의 입력 데이터 S8c로서 신경망 처리부(110)에 부여된다. 이들 입력 데이터 S8a, S8b는 적절히 학습 데이터 데이터베이스 DB2에 기억되어 이용된다.Similarly, the input data S8a from the control input
신경망 처리부(110)는 신경망(111)과 신경망 학습 제어부(112)에 의하여 구성되어 있으며, 신경망(111)은, 입력 데이터 작성 장치(114)로부터의 입력 데이터 S8c, 교사 데이터 작성부(115)로부터의 교사 데이터 S7c, 신경망 선택부(113)가 선택한 제어 룰(신경망)을 도입하여 최종적으로 결정한 신경망을 제어 룰 데이터베이스 DB1에 저장한다.The neural
신경망 학습 제어부(112)는, 입력 데이터 작성 장치(114), 교사 데이터 작성부(115), 신경망 선택부(113)에 대하여 적당한 타이밍에 이들을 제어하여 신경망(111)의 입력을 얻고, 또한 처리 결과를 제어 룰 데이터베이스 DB1에 저장하도록 제어하고 있다.The neural network
여기서, 도 2의 제어 실행 장치(20)에 있어서의 신경망(101, 102)과, 도 3의 제어 방법 학습 장치(21)에 있어서의 신경망(111)은, 모두 동일한 개념의 신경망이지만, 이용하는 데에 있어서의 기본 개념상의 상이에 대하여 설명을 해 두자면 이하와 같다. 먼저, 제어 실행 장치(20)에 있어서의 신경망(101, 102)은 미리 정해진 내용의 신경망이며, 제어 입력 데이터 S1을 부여하였을 때 대응하는 출력으로서의 제어 조작단 조작 명령 S2를 구하는 것이고, 말하자면 한쪽 방향의 처리에 이용되는 신경망이다. 이에 비해, 제어 방법 학습 장치(21)에 있어서의 신경망(111)은, 제어 입력 데이터 S1과 제어 조작단 조작 명령 S2에 대한 입력 데이터 S8c, 교사 데이터 S7c를 학습 데이터로서 설정하였을 때, 이 입출력 관계를 만족시키는 신경망을 학습에 의하여 구하기 위한 것이다.Here, the
상기와 같이 구성된 제어 방법 학습 장치(21)에 있어서의 기본적인 처리의 사고 방식은 이하와 같다. 먼저, 제어 조작량 출력 가부 데이터 S4의 내용이 「가」인 경우, 제어 대상 플랜트(1)에 제어 조작량 출력 SO를 출력하고, 제어 결과 양부 데이터 S6의 내용이 「양」(실적 데이터 Si가 좋아지는 방향으로 변화)인 경우, 제어 룰 실행부(10)가 출력한 제어 조작단 조작 명령 S2는 올바르다고 판단하여, 신경망의 출력이 제어 조작단 조작 명령 S2로 되도록 학습 데이터를 작성한다.The way of thinking of the basic processing in the control
한편, 제어 조작량 출력 가부 데이터 S4의 내용이 「부」, 또는 제어 대상 플랜트(1)에 제어 조작량 출력 SO를 출력하여 제어 결과 양부 데이터 S6의 내용이 「부」(실적 데이터 Si가 나빠지는 방향으로 변화)인 경우, 제어 룰 실행부(10)가 출력한 제어 조작단 조작 명령 S2는 잘못되어 있다고 판단하여, 신경망의 출력이 발해지지 않도록 학습 데이터를 작성한다. 이때, 제어 출력으로서, 동일한 제어 조작단에 대하여 + 방향, - 방향의 2종류의 출력이 발해지도록 신경망 출력을 구성해 두고, 출력한 측의 제어 조작단 조작 명령 S2가 출력되지 않도록 학습 데이터를 작성한다.On the other hand, the content of the control MV output/failure data S4 is “negative”, or the control MV output SO is output to the
또한 도 3에 예시하는 제어 룰 학습부(11)에 있어서는, 신경망 학습 제어부(112)에 의한 데이터 처리의 결과로서 이하와 같이 처리하고 있다. 여기서는, 먼저 제어 실행 장치(20)에 대한 제어 입력 데이터 S1을 시간 지연시킨 S8c와, 교사 데이터 작성부(115)에서 작성한 교사 데이터 S7c의 조합인 학습 데이터를 이용하여, 제어 룰 실행부(10)에 이용한 신경망(101, 102)의 학습을 실시한다. 실제로는 제어 룰 실행부(10)의 신경망(101, 102)과 동일한 신경망(111)을 제어 룰 학습부(11) 내에 구비하고, 각종 조건에서 운용 테스트하여 그때의 응답을 학습하여, 학습의 결과로서 보다 좋은 결과를 생기게 하는 것이 확인된 제어 룰을 얻는 것이다. 학습은, 복수 개의 학습 데이터를 이용하여 행하게 할 필요가 있기 때문에, 과거에 작성된 학습 데이터를 축적하고 있는 학습 데이터 데이터베이스 DB2로부터 과거의 학습 데이터를 복수 개 취출하여, 학습하여 처리를 실시함과 함께, 금회의 학습 데이터를 학습 데이터 데이터베이스 DB2에 저장한다. 또한 학습한 신경망은, 제어 룰 실행부(10)에서 이용하기 위하여 제어 룰 데이터베이스 DB1에 저장된다.In addition, in the control
이때, 과거의 학습 데이터에, 금회 갱신된 학습 데이터의 기초로 되는 제어 조작단 조작 명령 S2를 출력하는 원인으로 되는 학습 데이터가 포함되어 있을 터이며, 금회 갱신한 학습 데이터를 그대로 추가하여 학습하더라도, 상반되는 학습 데이터로 학습하는 결과로 되어서 신경망이 새로운 제어 방법을 학습하는 데에 방해로 된다. 그 때문에, 금회 갱신하여 추가한 학습 데이터의 원래의 제어 입력 데이터 S1과 제어 조작단 조작 명령 S2의 조합에 가장 유사한 과거의 학습 데이터를 삭제하는 처리를 실행하는 것이 좋다.At this time, the past learning data must contain the learning data that causes the output of the control operation stage operation command S2 that is the basis of the learning data updated this time, and even if the learning data updated this time are added as it is and learned, As a result of learning from conflicting learning data, it interferes with the neural network learning new control methods. Therefore, it is preferable to execute the process of deleting the past learning data most similar to the combination of the original control input data S1 of the learning data updated and added this time, and the control operation stage operation command S2.
신경망의 학습은, 새로운 학습 데이터가 작성될 때마다 과거의 학습 데이터를 함께 이용하여 학습해도 되고, 학습 데이터가 어느 정도(예를 들어 100개분) 축적되고 나서 과거의 학습 데이터를 함께 이용하여 학습해도 된다.Neural network learning can be learned by using the past learning data together whenever new learning data is created, or learning by using the past learning data together after the learning data is accumulated to some extent (for example, 100 pieces). do.
또한 제어 결과 양부 판정부(6)에 있어서는, 양부 판정 데이터베이스 DB4로부터의 양부 판정 기준에 기초하여 양부 판정을 실시한다. 제어 결과의 양부 판정은, 제어 목적에 따라 판단 결과가 다르기 때문에, 복수의 제어 목적에 따른 신경망을 복수 작성하여, 입력 데이터가 동일하더라도 제어 목적에 따라 각각 교사 데이터를 작성하여 학습함으로써, 1회분의 입력 데이터에 대하여 복수의 교사 데이터를 작성하여, 각각의 교사 데이터에 대응하는 신경망의 학습에 이용함으로써 동시에 복수의 제어 목적에 대응한 신경망을 학습해 가는 것이 가능하다. 여기서, 복수의 제어 목적이란, 예를 들어 형상 제어의 경우, 판 폭 방향에서 어느 부분(판 단부, 센터부, 비대칭부 등)을 우선적으로 제어하고자 하는지, 복수의 제어 대상 항목(예를 들어 판 두께와 장력, 압연 하중 등) 중 어느 것을 우선적으로 제어하고자 하는지 등이다.Further, in the control result
상기와 같은 구성으로 한 경우, 일단 제어 룰 실행부(10)에서 이용되는 신경망(101)이 학습해 버리면 새로운 제어 조작이 실시되지 않게 된다. 그 때문에, 제어 조작 외란 발생부(16)에 의하여 적시에 새로운 조작 방법을 난수적으로 발생시키고, 제어 조작량 S3에 더해 제어 조작을 실행함으로써 새로운 제어 방법을 학습해 간다.In the case of the above configuration, once the
이하, 특허문헌 1에 기재된 바와 같은 센지미어 압연기에 있어서의 형상 제어를 대상으로, 본 플랜트 제어 방법의 상세를 설명한다. 또한 형상 제어에 관해서는, 하기와 같은 사양 A, B를 채용하는 것으로 하여 설명한다.Hereinafter, the detail of this plant control method is demonstrated targeting the shape control in a senjimere rolling mill as described in
사양 A는 제어 효과에 관한 사양이며, 제어 조작을 실시한 결과, 형상 편차를 크게 수정한 경우를 A1, 형상 편차의 변화는 작지만 수정할 수 있는 경우를 A2라고 한다.Specification A is a specification related to the control effect. As a result of the control operation, the case where the shape deviation is largely corrected is referred to as A1, and the case where the change in the shape deviation is small but can be corrected is referred to as A2.
사양 B는, 미리 판명되어 있는 조건에의 대응에 대한 사양이다. 일례를 들자면, 형상 패턴과 제어 방법의 관계는 다양한 조건에서 변화되는 점에서, 예를 들어 사양 B1을 판 폭, 사양 B2를 강종으로 하는 구분으로 나눌 필요가 있을 것으로 생각된다. 상기 각각이 변화됨으로써, 형상 조작단의 형상에 대한 영향 정도가 변화된다.Specification B is a specification for correspondence to a condition that has been determined in advance. To give an example, since the relationship between the shape pattern and the control method changes under various conditions, for example, it is considered necessary to divide the specification B1 into plate width and specification B2 as the steel type. By changing each of the above, the degree of influence on the shape of the shape manipulation end is changed.
이 사례에서는, 제어 대상 플랜트(1)는 센지미어 압연기이고, 실적 데이터는 형상 실적으로 된다. 또한 센지미어 압연기는, 스테인리스 등의 단단한 재료를 냉간 압연하기 위한 클러스터 롤을 갖는 압연기이다. 센지미어 압연기에서는, 단단한 재료에 강압하를 부여할 목적으로 소경의 워크 롤을 이용한다. 이 때문에 평탄한 강판을 얻는 것이 어렵다. 이 대책으로서, 클러스터 롤의 구조나 다양한 형상 제어부를 채용하고 있다. 센지미어 압연기는, 일반적으로는 상하의 제1 중간 롤이 편 테이퍼를 갖고 시프트할 수 있게 되어 있는 것 외에, 상하로 6개의 분할 롤과 2개의 AS-U라 칭해지는 롤을 구비하고 있다. 이하에 설명하는 사례에서는, 형상의 실적 데이터 Si로서는 형상 검출기의 검출 데이터를 이용하고, 또한 제어 입력 데이터 S1로서는, 목표 형상과의 차인 형상 편차를 이용한다. 또한 제어 조작량 S3으로서는, #1 내지 #n의 AS-U, 상하의 제1 중간 롤의 롤 시프트양으로 한다.In this example, the
도 4에, 센지미어 압연기의 형상 제어에 이용하는 경우의 신경망 구성을 나타낸다. 여기서 신경망이란, 제어 룰 실행부(10)용으로는 신경망(101, 102)이고, 제어 룰 학습부(11)용으로는 신경망(111)으로 나타낸 신경망을 나타내고 있지만, 모두 구조는 동일하다.Fig. 4 shows the configuration of a neural network when used for shape control of a senjimere rolling mill. Here, the neural network represents the
도 4에 나타내는 센지미어 압연기의 형상 제어의 사례에서는, 제어 대상 플랜트(1)로부터의 실적 데이터 Si는, 형상 검출기의 데이터(여기서는 실적 형상과 목표 형상의 차인 형상 편차가 출력되는 것으로 함)를 포함하는 센지미어 압연기의 실적 데이터이며, 제어 입력 데이터 작성부(2)에서는 제어 입력 데이터 S1로서 규격화 형상 편차(201), 형상 편차 단계(202)를 얻는다. 이것에 의하여 신경망(101, 102, 111)의 입력층은 규격화 형상 편차(201), 형상 편차 단계(202)에 의하여 구성된다. 또한 도 4에서는, 형상 편차 단계(202)를 신경망 입력층에 대한 입력으로 하고 있지만, 단계에 따라 신경망을 전환해도 된다.In the case of shape control of the senjimere rolling mill shown in Fig. 4, the performance data Si from the
또한 출력층은, 센지미어 압연기의 형상 제어 조작단인 AS-U, 제1 중간 롤에 맞추어 AS-U 조작 정도(301)와 제1 중간 조작 정도(302)에 의하여 구성된다. 각각의 조작 정도는, AS-U에 대해서는 AS-U 개방 방향(롤 갭(압연기의 상하 작업 롤 사이의 간격)이 벌어지는 방향), AS-U 폐쇄 방향(롤 갭이 좁혀지는 방향)을 각 AS-U에 대하여 갖는다. 또한 제1 중간 롤에 대해서는, 제1 중간 롤 개방 방향(제1 중간 롤이 압연기 중심으로부터 외측을 향하여 동작하는 방향), 제1 중간 롤 폐쇄 방향(제1 중간 롤이 압연기 중심측을 향하여 동작하는 방향)을 상하 제1 중간 롤에 대하여 갖는다. 예를 들어 형상 검출기가 20존이고 형상 편차 단계(202)를 3단계(대, 중, 소)로 한 경우, 입력층은 23개의 입력으로 된다. 또한 AS-U의 새들이 7개, 상하 제1 중간 롤이 판 폭 방향에서 시프트 가능으로 하면, 출력층은 AS-U 조작 정도(301)가 14개, 제1 중간 조작 정도가 4개인 계 18개로 된다. 중간층의 층수 및 각 층의 뉴런 수에 대해서는 적시 설정한다. 또한 도 8을 참조하여 후술하겠지만, 출력층인 센지미어 압연기의 형상 제어 조작단에 대하여, 개개의 제어 조작단에 대하여 + 방향, - 방향의 2종류의 출력이 발해지도록 신경망 출력을 구성하고 있다.Moreover, the output layer is comprised by the AS-
도 10에 형상 편차와 제어 방법에 대하여 나타내고 있다. 여기서는 도 10 상부에, 형상 편차가 큰 경우의 제어 방법을 나타내고, 도 10의 하부에, 형상 편차가 작은 경우의 제어 방법을 나타내고 있다. 또한 높이 방향은 형상 편차의 크기, 횡축 방향은 판 폭 방향이며, 판 폭의 양측이 판 단부, 중앙이 판 중앙부를 나타내고 있다. 이 도 10의 상부에 나타낸 바와 같이 형상 편차가 큰 경우에는, 판 폭 방향의 국부적인 형상 편차보다도 전체적인 형상을 수정하는 것을 우선한다. 한편 도 10의 하부에 나타낸 바와 같이 형상 편차가 작은 경우에는, 국부적인 형상 편차를 작게 하는 것을 우선한다.Fig. 10 shows the shape deviation and the control method. Here, the control method when the shape variation is large is shown in the upper part of FIG. 10, and the control method when the shape variation is small is shown in the lower part of FIG. In addition, the height direction is the magnitude|size of a shape deviation, the horizontal axis direction is the board width direction, the both sides of the board width show the board edge part, and the center shows the board center part. As shown in the upper part of Fig. 10, when the shape variation is large, correcting the overall shape takes priority over the local shape variation in the plate width direction. On the other hand, when the shape variation is small as shown in the lower part of Fig. 10, making the local shape variation small has priority.
이와 같이 형상 편차의 크기에 따라 제어 방법을 바꿀 필요가 있기 때문에, 도 4에 나타낸 바와 같이 형상 편차 단계(202)를 마련하여 신경망(101, 102, 111)에 부여하여 형상 편차의 크기를 판정한다. 형상 편차에 대해서는, 형상 편차의 대소에 관계 없이, 예를 들어 0 내지 1로 규격화한 것을 이용하는 것이 좋다. 이는 일례이며, 형상 편차를 규격화하지 않고 그대로 신경망의 입력층에 입력하는 것도 생각할 수 있고, 형상 편차의 대소에 따라 신경망 자체를 바꾸는(예를 들어 2개의 신경망을 준비하여, 형상 편차가 큰 경우에 사용할 신경망과 작은 경우에 사용할 신경망을 나누는) 것도 생각할 수 있다.As described above, since it is necessary to change the control method according to the size of the shape deviation, as shown in Fig. 4, the
이상, 설명한 도 4와 같은 구성의 신경망(101, 102, 111)에 대하여, 형상 패턴에 대한 조작 방법을 학습시키고, 학습시킨 신경망을 이용하여 형상 제어를 실시한다. 동일한 구성의 신경망이더라도 학습의 조건에 따라 다른 특성으로 되어서, 동일한 형상 패턴에 대하여 다른 제어 출력을 발하도록 할 수 있다. 제어 대상 플랜트의 상태, 또는 제어 대상 플랜트의 조작원의 경험에 기초하여 제어 결과의 양부 판정 기준을 변경하고, 제어 대상 플랜트에 대한 실적 데이터와 조작법의 관계를 구하여 데이터베이스에 저장함으로써, 제어 대상 플랜트의 상태, 또는 제어 대상 플랜트의 조작원의 경험에 따라, 다른 제어 방법으로 제어할 수 있다.For the
그 때문에, 형상 실적의 다른 조건에 따라, 복수의 신경망을 구분지어 사용함으로써, 다양한 조건에 대하여 최적의 제어를 구성할 수 있다. 이는 사양 B에 대한 대응한다. 먼저 설명한 도 2의 구성은, 이러한 사양을 행하는 경우의 구체예를 나타내고 있다. 도 2의 구성 사례에서는, 제어 룰 실행부(10)에 있어서 사용할 신경망(101, 102)을, 압연 실적이나, 압연기 오퍼레이터명, 피압연재의 강종, 판 폭 등에 따라 별개의 신경망을 준비하여 제어 룰 데이터베이스 DB1에 등록해 둔다. 신경망 선택부(103, 104)에 있어서는, 그 시점의 조건에 합치하는 신경망을 선택하여 제어 룰 실행부(10)의 신경망(101, 102)으로 설정한다. 또한 신경망 선택부(103, 104)에 있어서의 그 시점의 조건으로서는, 제어 대상 플랜트(1)에 있어서의 실적 데이터 Si 중에서 판 폭의 데이터를 도입하고 이에 따라 신경망을 선택하는 것이 좋다. 또한 여기서 사용하는 복수의 신경망은, 도 4에 나타낸 바와 같은 입력층, 출력층을 가진다면 중간층의 층수, 각 층의 유닛 수는 달라도 된다.Therefore, by using a plurality of neural networks separately according to different conditions of shape performance, it is possible to configure optimal control for various conditions. This corresponds to specification B. The configuration of Fig. 2 described earlier shows a specific example in the case of performing such a specification. In the configuration example of FIG. 2 , a separate neural network is prepared for the
도 7에, 신경망(101, 102, 111)의 입력층에 입력하기 위한 제어 입력 데이터 S1(규격화 형상 편차(201), 형상 편차 단계(202))을 작성하는 제어 입력 데이터 작성부(2)의 개요를 나타낸다. 여기서는 실적 데이터 Si로서, 제어 대상 플랜트(1)인 센지미어 압연기에 있어서의 압연 시의 판 형상을 검출하는 형상 검출기의 형상 검출기 데이터를 입력으로 하여, 먼저, 형상 편차 PP값 연산 장치(210)에서 각 형상 검출기 존의 검출 결과의 최댓값과 최솟값의 차인 형상 편차 PP값(Peak To Peak값) SPP를 구한다. 형상 편차 단계 연산부(211)에서는, 형상 편차 PP값 SPP에 따라 형상 편차를 대, 중, 소의 3단계로 분류한다. 형상은, 피압연재의 신장률의 판 폭 방향 분포이며, 신장률을 10 내지 5단위로 나타내는 I-UNIT가 단위로서 이용된다. 예를 들어 하기 식과 같이 분류한다.In Fig. 7 , the control input
여기서는, (1) 식의 성립에 의하여 형상 편차 단계가 (대=1, 중=0, 소=0)으로 되고, (2) 식의 성립에 의하여 형상 편차 단계가 (대=0, 중=1, 소=0)로 되며, (3) 식의 성립에 의하여 형상 편차 단계가 (대=0, 중=0, 소=1)로 되도록 분류하고 있다. 또한 여기서는, 각 존의 형상 편차에 대해서는, SPM=SPP로 한 SPM을 이용하여 규격화를 실시한다.Here, the shape deviation step becomes (large = 1, medium = 0, small = 0) by the establishment of the formula (1), and the shape deviation step becomes (large = 0, medium = 1) by the establishment of the expression (2) . In addition, here, about the shape deviation of each zone, standardization is performed using S PM set as S PM =S PP .
이상과 같이 하여, 신경망(101, 102)에 대한 입력 데이터인 규격화 형상 편차(201) 및 형상 편차 단계(202)를 작성한다. 규격화 형상 편차(201) 및 형상 편차 단계(202)는 제어 룰 실행부(10)의 제어 입력 데이터 S1이다.As described above, the normalized
도 8에 제어 출력 연산부(3)의 개요를 나타낸다. 제어 출력 연산부(3)는, 제어 룰 실행부(10) 내의, 신경망(101)으로부터의 출력인 제어 조작단 조작 명령 S2(센지미어 압연기의 형상 제어의 사례에서는 AS-U 조작 정도(301), 제1 중간 조작 정도(302)가 이에 상당함)로부터, 각 형상 제어 조작단에 대한 조작 명령인 제어 조작량 S3을 작성한다. 또한 여기서는, 복수 개수가 존재하는 AS-U 조작 정도(301), 제1 중간 조작 정도(302)에 대하여 각 하나의 데이터예를 나타내고 있으며, 각 데이터는 개방 방향 정도와 폐쇄 방향 정도의 1쌍의 데이터로 구성되어 있다.The outline|summary of the control
제어 출력 연산부(3) 내에서는, 입력된 AS-U 조작 정도(301)는 각 AS-U 개방 방향, 폐쇄 방향의 출력을 갖기 때문에, 그들의 차에 변환 게인 GASU를 곱함으로써 각 AS-U에 대한 조작 명령을 출력한다. 변환 게인 GASU는, 각 AS-U에 대한 제어 출력이 AS-U 위치 변경량(단위는 길이)으로 되는 점에서, 정도로부터 위치 변경량으로의 변환 게인으로 된다.In the control
또한 마찬가지로, 입력된 제1 중간 조작 정도(302)는 제1 중간 외측, 내측의 출력을 갖기 때문에, 그들의 차에 변환 게인 G1ST를 곱함으로써 각 제1 중간 롤 시프트에 대한 조작 명령을 출력한다. 변환 게인 G1ST는, 각 제1 중간 롤에 대한 제어 출력이 제1 중간 롤 시프트 위치 변경량(단위는 길이)으로 되는 점에서, 정도로부터 위치 변경량으로의 변환 게인으로 된다.Also similarly, since the input first
이상에 의하여 제어 조작량 S3을 연산할 수 있다. 제어 조작량 S3은, #1 내지 #n AS-U 위치 변경량(n은 AS-U 롤의 새들 수에 따름)과, 상측 제1 중간 시프트 위치 변경량, 하측 제1 중간 시프트 위치 변경량으로 구성되어 있다. 또한 도 8에는, 제어 조작 외란 발생부(16)로부터의 외란 데이터를 제어 조작단 조작 명령 S2에 가산하는 계통이 도시되어 있다.As described above, the control manipulation amount S3 can be calculated. The control manipulation amount S3 is composed of #1 to #n AS-U position change amount (n is according to the number of saddles of the AS-U roll), upper first intermediate shift position change amount, and lower first intermediate shift position change amount has been Also, Fig. 8 shows a system for adding the disturbance data from the control operation
도 9에 제어 출력 판정부(5)의 개요를 나타낸다. 제어 출력 판정부(5)는 압연 현상 모델(501)과 형상 수정 양부 판정부(502)로 구성되어 있으며, 제어 대상 플랜트(1)로부터의 실적 데이터 Si, 제어 출력 연산부(3)로부터의 제어 조작량 S3, 및 출력 판정 데이터베이스 DB3의 정보를 얻고, 제어 조작단에 대한 제어 조작량 출력 가부 데이터 S4를 부여한다. 이러한 구성에 의하여, 제어 출력 판정부(5)에 있어서는, 제어 출력 연산부(3)에서 연산한 제어 조작량 S3을, 제어 대상 플랜트(1)인 압연기에 출력한 경우의 형상의 변화를, 기지의 제어 대상 플랜트(1)의 모델(도 9의 실시예의 경우에는 압연 현상 모델(501))에 입력함으로써 예측하고, 형상이 악화될 것으로 예상되는 경우에는 제어 조작량 출력 SO를 억제하여, 형상이 크게 악화되는 것을 방지한다.The outline|summary of the control
보다 상세히 설명하자면, 제어 조작량 S3을 압연 현상 모델(501)에 입력하여 제어 조작량 S3에 의한 형상 변화를 예측하고, 형상 편차 수정량 예측 데이터(503)를 연산한다. 한편, 제어 대상 플랜트(1)로부터의 형상 검출기 데이터 Si(현시점에서의 형상 편차 실적 데이터(504))에 형상 편차 수정량 예측 데이터(503)를 가산함으로써 형상 편차 예측 데이터(505)를 얻고, 형상 편차 예측 데이터(505)를 평가함으로써, 제어 조작량 S3을 제어 대상 플랜트(1)에 출력하였을 때 형상이 어떻게 변화될지를 예측할 수 있다. 현 상황의 형상 편차 실적 데이터(504)와 형상 편차 예측 데이터(505)로부터, 형상 수정 양부 판정부(502)에 있어서는, 형상이 좋아지는 방향으로 변화될 것인지 나빠지는 방향으로 변화될 것인지 판정하여 제어 조작량 출력 가부 데이터 S4를 얻는다.In more detail, the control manipulation amount S3 is input to the rolling
형상 수정 양부 판정부(502)에서는, 구체적으로는 이하와 같이 하여 형상 수정의 양부 판정을 행한다. 먼저, 판 폭 방향에서의 제어 우선도를 고려하기 위하여, 출력 판정 데이터베이스 DB3에는 판 폭 방향의 가중 계수 w(i)을 설정해 둔다. 그것을 이용하여, 예를 들어 하기 (4) 식과 같은 평가 함수 J를 이용하여 형상 변화의 양부를 판정한다. 또한 (4) 식에 있어서, w(i)는 가중 계수, εfb(i)는 형상 편차 실적(504), εest(i)는 형상 편차 예측(505), i는 형상 검출기 존, rand는 난수 항이다.The shape correction
(4) 식의 평가 함수 J를 이용한 경우, 형상이 좋아질 때는 평가 함수 J가 정, 나빠질 때는 평가 함수 J가 부로 된다. 또한 rand는 난수 항이며, 평가 함수 J의 평가 결과를 난수적으로 변화시킨다. 이것에 의하여, 형상이 악화되는 경우에도 평가 함수 J로서는 정으로 되는 경우가 발생하기 때문에, 압연 현상 모델(501)이 올바르지 않은 경우에 대해서도 형상 패턴과 제어 방법의 관계를 학습해 가는 것이 가능하다. 여기서 rand는, 시운전 당초와 같이 제어 대상 플랜트(1)의 모델이 불확실한 경우에는 최댓값을 크게 하고, 어느 정도 제어 방법을 학습하여 안정된 제어를 실시하고자 하는 경우에는 0으로 하도록 적시 변경한다.(4) When the evaluation function J of the expression is used, the evaluation function J is positive when the shape is good, and the evaluation function J is negative when the shape is bad. Also, rand is a random number term, and the evaluation result of the evaluation function J is changed randomly. As a result, the evaluation function J may become positive even when the shape deteriorates. Therefore, it is possible to learn the relationship between the shape pattern and the control method even when the rolling
형상 수정 양부 판정부(502)에 있어서는, 평가 함수 J를 연산하여 J≥0일 때 제어 조작량 출력 가부 데이터 S4=1(가)로 하고, J<0일 때 제어 조작량 출력 가부 데이터 S4=0(부)과 같이 제어 조작량 출력 가부 데이터 S4를 출력한다.In the shape correction
제어 출력 억제부(4)에 있어서는, 제어 출력 판정부(5)의 판정 결과인 제어 조작량 출력 가부 데이터 S4에 따라, 제어 대상 플랜트(1)에 대한 제어 조작량 출력 SO의 출력 유무를 결정한다. 제어 조작량 출력 가부 데이터 S4는, #1 내지 #n AS-U 위치 변경량 출력, 상측 제1 중간 시프트 위치 변경량 출력, 하측 제1 중간 시프트 위치 변경량 출력이며,In the control
IF(제어 조작량 출력 가부 데이터 S4=0) THENIF (Control MV output or not data S4=0) THEN
#1 내지 #n AS-U 위치 변경량 출력=0#1 to #n AS-U position change amount output = 0
상측 제1 중간 시프트 위치 변경량 출력=0Upper first intermediate shift position change amount output = 0
하측 제1 중간 시프트 위치 변경량 출력=0Lower first intermediate shift position change amount output = 0
ELSEELSE
#1 내지 #n AS-U 위치 변경량 출력=#1 내지 #n AS-U 위치 변경량#1 to #n AS-U position change amount output=#1 to #n AS-U position change amount
상측 제1 중간 시프트 위치 변경량 출력=상측 제1 중간 시프트 위치 변경량Upper first intermediate shift position change amount output = Upper first intermediate shift position change amount
하측 제1 중간 시프트 위치 변경량 출력=하측 제1 중간 시프트 위치 변경량Lower first intermediate shift position change amount output = Lower first intermediate shift position change amount
ENDIFENDIF
에 의하여 결정된다.is determined by
제어 실행 장치(20)에 있어서는, 제어 대상 플랜트(1)(압연기)로부터의 실적 데이터 Si로부터 상기 연산을 실행하고, 제어 조작량 출력 SO를 제어 대상 플랜트(1)(압연기)에 출력함으로써 형상 제어를 실시한다.In the
다음으로, 제어 방법 학습 장치(21)의 동작 개요에 대하여 설명한다. 제어 방법 학습 장치(21)에 있어서는, 제어 실행 장치(20)에서 이용한 데이터의 시간 지연 데이터를 사용한다. 시간 지연 Z-1은 e-TS를 의미하며, 미리 설정한 시간 T만큼 지연시키는 것을 나타낸다. 제어 대상 플랜트(1)는 시간 응답을 갖기 때문에, 제어 조작량 출력 SO에 의하여 실적 데이터가 변화되기까지 시간 지연이 존재한다. 그 때문에 학습은, 제어 조작 실행 후, 지연 시간 T만큼 경과한 시점에서의 실적 데이터를 이용하여 실시한다. 형상 제어에 있어서는, AS-U나 제1 중간 롤에 대한 조작 명령 출력 후, 형상계가 형상 변화를 검출하기까지 수 초 요하기 때문에, T=2 내지 3초 정도로 설정하는 것이 좋다(형상 검출기의 종류나 압연 속도에 의해서도 지연 시간은 변화되기 때문에, 제어 조작단의 변경이 형상 변화로 되기까지의 최적의 시간을 T로서 설정하면 됨).Next, an operation outline of the control
도 11에 제어 양부 판정부(6)의 동작 개요를 나타낸다. 형상 변화 양부 판정부(602)에 있어서는, 하기 식과 같은 제어 효과에 대한 양부 판정 평가 함수 JC를 이용한다.Fig. 11 shows an outline of the operation of the control good or
또한 (5) 식에 있어서, εfb(i)는, 실적 데이터 Si에 포함되는 형상 편차 실적 데이터, εlast(i)는 형상 편차 실적 데이터 전회값이고, wC(i)는 양부 판정용의 판 폭 방향 가중 계수이다. 여기서, 양부 판정용의 가중 계수 wC(i)는 양부 판정 데이터베이스 DB4로부터, 판 폭 방향의 제어 우선도에 대한 사양에 따라 설정한다.In the formula (5), εfb(i) is the shape variation performance data included in the performance data Si, εlast(i) is the previous value of the shape variation performance data, and wC(i) is the plate width direction for quality determination is the weighting factor. Here, the weighting coefficient wC(i) for the quality judgment is set from the quality judgment database DB4 according to the specification for the control priority in the plate width direction.
또한 (5) 식에 있어서 a(a1, a2)는, 제어 효과에 관한 사양 A1, A2에 따라 설정한다. a1은, 형상 편차를 크게 수정하기 위한 사양 A1로 할 때의 것이고, a2는, 형상 편차를 작게 수정하기 위한 사양 A2로 할 때의 것이다. S2(j)는, 제어 기기 j에 대한 제어 조작단 명령이고, max|S2(j)|는 제어 조작단 명령의 최댓값 절댓값이다.In the formula (5), a(a1, a2) is set according to the specifications A1 and A2 regarding the control effect. a1 is when the specification A1 for correcting the shape deviation is large, and a2 is when the specification A2 is used for correcting the shape deviation to be small. S 2 (j) is a control operation end command to the control device j, and max|S 2 (j)| is the maximum absolute value of the control operation end command.
양부 판정 평가 함수 Jc에 의하여 제어 결과의 양부를 판정한다. 또한 제어 출력 판정부(5)의 판정 결과인 제어 조작량 출력 가부 데이터 S4이 0(제어 출력 불가)인 경우에 대해서도, 실제로 제어 대상 플랜트(1)에 대한 제어 조작량 출력=0이지만, 형상이 나빠졌다고 판단한다.The quality of the control result is determined by the evaluation function Jc. Also, even when the control MV output availability data S4 that is the judgment result of the control
여기서는, 제어 조작량 출력 가부 데이터 S4=0인 경우, 제어 결과 양부 데이터 S6=-1로 한다. 또한 역치 상한 LCU와 역치 하한 LCL을 역치 조건(LCU≥0≥LCL)에 기초하여 미리 설정해 둔다. 이때, 양부 판정 평가 함수 Jc와의 비교의 결과가 Jc>LCU이면 제어 결과 양부 데이터 S6=-1(형상이 나빠짐)로 하고,Here, in the case where the control manipulation amount output success/failure data S4=0, the control result good/failure data S6=-1. Moreover, the threshold upper limit LCU and the threshold lower limit LCL are set in advance based on the threshold condition (LCU≥0≥LCL). At this time, if the result of comparison with the quality judgment evaluation function Jc is Jc>LCU, the control result quality data S6=-1 (shape deteriorates),
LCU≥Jc≥0이면 제어 결과 양부 데이터 S6=0(형상이 나빠지는 방향으로 변화)으로 하고,If LCU≥Jc≥0, control result good data S6=0 (change in the direction that the shape deteriorates),
0>Jc≥LCL이면 제어 결과 양부 데이터 S6=1(형상이 좋아지는 방향으로 변화)로 하고,If 0>Jc≥LCL, the control result good or bad data S6=1 (change in the direction that the shape improves),
Jc<LCL이면 제어 결과 양부 데이터 S6=0(형상이 좋아짐)으로 한다.If Jc<LCL, the control result good or bad data S6=0 (the shape improves).
여기서, 제어 결과 양부 데이터 S6=-1은, 형상이 나빠졌으므로, 출력한 제어 출력을 억제하는 경우, 제어 결과 양부 데이터 S6=0은, 형상 변화 없음, 또는 형상이 좋아졌으므로 출력한 제어 출력을 유지하는 경우, 제어 결과 양부 데이터 S6=1은, 형상이 좋아지는 방향으로 변화되었지만 더 좋아질 가능성이 있으므로, 출력한 제어량을 증대시키는 경우이다.Here, when the control result good or bad data S6 = -1 has a bad shape and thus the output control output is suppressed, the control result good or bad data S6 = 0 has no shape change or has an improved shape, so the output control output is maintained. In this case, the control result good/failure data S6 = 1 is changed in the direction that the shape is good, but there is a possibility that it will become better, so it is a case of increasing the output control amount.
이와 같이, 제어 효과에 관한 사양 A1, A2에 따라 판 폭 방향의 가중 계수 wC(i)가 바뀌기 때문에 양부 판정 평가 함수 Jc는 다르다. 그 때문에, 제어 결과 양부 데이터 S6의 판정 결과도 다를 것으로 생각된다. 그 때문에, 제어 방법 학습 장치(21)에 있어서는, 제어 효과에 관한 사양 A1, A2의 2종류에 대하여 제어 결과 양부 데이터 S6의 판정을 실시한다.In this way, since the weighting coefficient wC(i) in the plate width direction changes according to the specifications A1 and A2 related to the control effect, the quality judgment evaluation function Jc is different. Therefore, it is considered that the judgment result of the control result good or bad data S6 is also different. Therefore, in the control
다음으로, 학습 데이터 작성부(7)의 개요에 대하여 설명한다. 도 1에 나타낸 바와 같이 학습 데이터 작성부(7)에 있어서는, 제어 결과 양부 판정부(6)로부터의 판정 결과(제어 결과 양부 데이터 S6)에 기초하여, 제어 조작단 조작 명령 S2, 제어 조작량 S3, 제어 출력 억제부의 판정 결과(제어 조작량 출력 가부 데이터 S4)로부터, 제어 룰 학습부(11)에서 사용할 신경망(111)에 대한 교사 데이터 S7a를 작성한다.Next, the outline|summary of the learning
이 경우의 교사 데이터 S7a는, 도 4에 나타내는 신경망(111)의 출력층으로부터의 출력인, AS-U 조작 정도(301), 제1 중간 조작 정도(302)로 된다. 학습 데이터 작성부(7)는, 신경망(101, 102)의 출력인 제어 조작단 조작 명령 S2(AS-U 조작 정도(301), 제1 중간 조작 정도(302))와, 제어 조작량 출력 SO인 #1 내지 #n AS-U 위치 변경량 출력, 상측 제1 중간 시프트 위치 변경량 출력, 하측 제1 중간 시프트 위치 변경량 출력을 이용하여, 제어 룰 학습부(11)에서 사용할 신경망(111)에 대한 교사 데이터 S7a를 작성한다.In this case, the teacher data S7a is an AS-
학습 데이터 작성부(7)의 동작 개요를 설명함에 있어서, 도 8의 제어 출력 연산부(3)에 있어서의 각 부 데이터나 기호의 관계를 도 12에 정리하고 있다. 여기서는, 신경망(101)의 출력인 제어 조작단 조작 명령 S2에 대하여 AS-U 조작 정도(301)를 대표적으로 나타내고 있으며, 조작 정도 정측의 데이터를 OPref, 조작 정도 부측의 데이터를 OMref, 제어 조작 외란 발생부(16)로부터의 난수적으로 발생하는 조작 정도를 조작 정도 난수 Oref, 변환 게인을 G, 제어 조작량 출력 SO를 Cref로 하여 설명한다. 이와 같이, 여기서는 간단화를 위하여, 제어 룰 실행부(10)의 신경망(101)의 출력층으로부터의 출력으로서, 조작 정도 정측 및 조작 정도 부측, 제어 조작 외란 발생부(16)로부터의 난수적으로 발생하는 조작 정도를 조작 정도 난수로 하고 있다. 또한 제어 조작단에 대한 제어 조작량 출력 SO를 조작 명령값으로 하고 있다.In explaining the outline|summary of the operation|movement of the learning
도 13은, 학습 데이터 작성부(7)에 있어서의 처리 단계와 처리 내용을 나타내고 있다. 여기서, 도 12의 기호의 약속에 준하여 설명하자면, 맨 처음의 처리 단계(71)에서는 조작 명령값 Cref를 (6) 식에 의하여 구하고 있다.13 : has shown the process step in the learning
다음 처리 단계(72)에서는, 제어 결과 양부 데이터 S6에 따라 조작 명령값 Cref를 수정하여 C'ref로 한다. 구체적으로는 제어 결과 양부 데이터 S6=-1일 때 (7) 식, 제어 결과 양부 데이터 S6=0일 때 (8) 식, 제어 결과 양부 데이터 S6=1일 때 (9) 식에 의하여 조작 명령값 Cref의 수정 값 C'ref로 한다.In the
처리 단계(73)에서는, 수정된 조작 명령값 C'ref로부터 (10), (11) 식에 의하여 조작 정도 수정량 ΔOref를 구한다.In the
처리 단계(74)에서는, 신경망(111)에 대한 교사 데이터 OP'ref, OM'ref를 (12) 식에 의하여 구한다.In the
이와 같이 학습 데이터 작성부(7)에서는, 도 12에 나타낸 바와 같이, 실제로 제어 대상 플랜트(1)에 대하여 출력한 조작 명령값 Cref를, 제어 결과 양부 판정부(6)에 있어서의 판정 결과인 제어 결과 양부 데이터 S6에 따라 조작 명령값 수정 값 C'ref를 연산한다. 구체적으로는, 제어 결과 양부 데이터 S6=1인 경우에는, 제어 방향은 OK이지만 제어 출력이 부족하다고 판단된 경우에 조작 명령값을 동일한 방향으로 ΔCref만큼 증가하도록 한다. 반대로 제어 결과 양부 데이터 S6=-1인 경우에는, 제어 방향이 잘못되어 있다고 판단된 경우에 조작 명령값을 역방향으로 ΔCref만큼 감소하도록 한다. 변환 게인 G는, 미리 설정한 것이므로 기지인 점에서, 조작 정도 정측 및 조작 정도 부측의 값을 알 수 있으면 수정량 ΔOref를 구하는 것이 가능하다. 여기서 ΔCref는, 미리 적당한 값을 시뮬레이션 등으로 구해 두어 설정한다. 이상의 수순에 의하여, 제어 룰 학습부(11)에서 OP'ref, OM'ref는 상기 (12) 식에 의하여 구할 수 있다.In this way, as shown in FIG. 12 , in the learning
또한 도 13에서는 간편한 사례로서 설명을 행하고 있지만, 실제로는 #1 내지 #n AS-U에 대한 AS-U 조작 정도(301), 및 상측 제1 중간 롤 시프트, 하측 제1 중간 롤 시프트에 대한 제1 중간 조작 정도(302)에 대하여 그 모두를 실시하여, 제어 룰 학습부(11)에서 이용할 신경망(111)의 교사 데이터(AS-U 조작 정도 교사 데이터, 제1 중간 조작 정도 교사 데이터)로 한다.In addition, although the description is given as a simple example in FIG. 13, in reality, the AS-
도 14는, 학습 데이터 데이터베이스 DB2에 보존된 데이터예를 나타내고 있다. 신경망(111)을 학습하기 위해서는 다수의 입력 데이터 S8a와 교사 데이터 S7a의 조합이 필요하다. 따라서 학습 데이터 작성부(7)에서 작성한 교사 데이터 S7a(AS-U 조작 정도 교사 데이터, 제1 중간 조작 정도)는, 제어 실행 장치(20)에서 제어 룰 실행부(10)에 입력된 입력 데이터 S1(규격화 형상 편차(201) 및 형상 편차 단계(202))의 시간 지연 데이터 S8a와 조합하여 1조의 학습 데이터 S11로 하여 학습 데이터 데이터베이스 DB2에 보존된다.Fig. 14 shows an example of data stored in the learning data database DB2. In order to learn the
또한 도 1의 플랜트 제어 장치에 있어서는 각종 데이터베이스 DB1, DB2, DB3, DB4, DB5를 사용하고 있는데, 도 15에, 각 데이터베이스 DB1, DB2, DB3, DB4를 연계적으로 관리 운용하기 위한 신경망 관리 테이블 TB의 구성을 나타낸다. 관리 테이블 TB는 사양의 관리 테이블을 구비하고 있다. 구체적으로는, 관리 테이블 TB는, 사양에 대하여 (B1) 판 폭, (B2) 강종, 및 제어의 우선도에 대한 사양 A1, A2에 따라 구분된다. (B1) 판 폭으로서는, 예를 들어 3피트 폭, 미터 폭, 4피트 폭, 5피트 폭의 4구분이, 강종으로서는 강종(1) 내지 강종(10)의 10구분 정도를 이용한다. 또한 제어의 우선도에 대한 사양 A에 대해서는 A1 및 A2의 2종류로 한다. 이 경우, 80구분으로 되며, 80개의 신경망을 압연 조건에 따라 구분지어 사용하게 된다.In addition, in the plant control device of FIG. 1, various databases DB1, DB2, DB3, DB4, and DB5 are used. represents the configuration of The management table TB has a management table of specifications. Specifically, the management table TB is classified according to specifications A1 and A2 for (B1) sheet width, (B2) steel type, and control priority for specifications. (B1) As the sheet width, for example, 4 divisions of 3 feet width, meter width, 4 feet width, and 5 feet width are used, and as the steel type, about 10 divisions of the steel type (1) to the steel type (10) are used. In addition, about the specification A for the priority of control, it is set as two types, A1 and A2. In this case, there are 80 divisions, and 80 neural networks are classified and used according to the rolling conditions.
신경망 학습 제어부(112)는, 도 14에 나타낸 바와 같은 입력 데이터 및 교사 데이터의 조합인 학습 데이터를, 도 15의 신경망 관리 테이블 TB에 따라, 해당하는 신경망 No.과 사용 신경망과 연관지어, 도 16에 나타낸 바와 같은 학습 데이터 데이터베이스 DB2에 저장한다.The neural network
제어 실행 장치(20)가 제어 대상 플랜트(1)에 대하여 형상 제어를 실행할 때마다 학습 데이터가 2조 작성된다. 이는, 동일한 입력 데이터, 제어 출력에 대하여, 제어 결과 양부 판정이 제어의 우선도에 대한 사양 A1 및 사양 A2의 2개의 평가 기준을 이용하여 행해지기 때문에 교사 데이터가 2종류 작성되기 때문이다. 교사 데이터가 어느 정도(예를 들어 200조) 축적되면, 또는 새로이 학습 데이터 데이터베이스 DB2에 축적되면, 신경망 학습 제어부(112)는 신경망(111)의 학습을 지시한다.Whenever the
제어 룰 데이터베이스 DB1에는, 도 15에 나타낸 바와 같은 관리 테이블 TB에 따라 복수의 신경망이 저장되어 있으며, 신경망 학습 제어부(112)에 있어서는, 학습이 필요한 신경망 No.을 지정하고, 신경망 선택부(113)가 제어 룰 데이터베이스 DB1로부터 당해 신경망을 취출하여 신경망(111)으로 설정한다. 신경망 학습 제어부(112)는 학습 데이터 데이터베이스 DB2로부터, 당해 신경망에 대응하는 입력 데이터 및 교사 데이터의 취출을 입력 데이터 작성부(114) 및 교사 데이터 작성부(115)에 지시하고, 그것들을 이용하여 신경망(111)의 학습을 실시한다. 또한 신경망의 학습 방법은, 수법이 다양하게 제안되어 있으며 어느 수법을 이용해도 된다.A plurality of neural networks are stored in the control rule database DB1 according to the management table TB as shown in FIG. 15 , and the neural network
신경망(111)의 학습이 완료되면, 신경망 학습 제어부(112)는, 학습 결과인 신경망(111)을 제어 룰 데이터베이스 DB1의 당해 신경망 No.의 위치에 라이트백함으로써 학습이 완료된다.When the learning of the
학습은, 도 15에서 정의된 모든 신경망에 대하여 정시간 간격(예를 들어 1일마다)으로 일제히 실시해도 되고, 새로운 학습 데이터가 어느 정도(예를 들어 100조) 축적된 신경망 No.의 신경망만 그 시점에서 학습시켜도 된다.Learning may be performed simultaneously for all the neural networks defined in FIG. 15 at regular time intervals (for example, every day), and only the neural network of neural network No. in which new learning data has been accumulated to some extent (for example, 100 sets) You may learn at that point.
이상에 의하여, 제어 대상 플랜트(1)인 압연기의 형상을 크게 흐트러뜨리는 일 없이,By the above, without greatly disturbing the shape of the rolling mill which is the
1) 기준 형상 패턴과, 그에 대한 제어 조작을 미리 제각기 설정하고 제어 조작 방법을 학습해 가는 것이 아니라, 형상 패턴과 제어 조작의 조합을 학습하고 그것을 이용하여 제어 조작을 실시하고,1) Instead of setting the reference shape pattern and the control operation for it in advance and learning the control operation method, learn the combination of the shape pattern and the control operation and perform the control operation using it,
2) 새로운 제어 룰은 미리 예상할 수 있는 것이 아니라, 전혀 예측할 수 없던 제어 룰이 최적으로 되는 경우도 있는 점에서, 랜덤으로 제어 조작단을 동작시키고 그에 대한 제어 결과를 보면서 찾아내 간다.2) A new control rule is not predictable in advance, and there are cases where a control rule that could not be predicted at all becomes optimal. Therefore, the control operation stage is operated at random and the control result is found while observing the control result.
또한 제어 룰 데이터베이스 DB1에는, 제어 실행 장치(20)에서 사용할 신경망이 저장되지만, 저장될 신경망이, 난수로 이니셜 처리를 실시하였을 뿐인 것이면, 신경망의 학습이 진행되어 그 나름의 제어가 가능해지기까지 시간이 걸린다. 그 때문에, 제어 대상 플랜트(1)에 대하여 제어부를 구축하였을 때, 그 시점에서 판명되어 있는 제어 대상 플랜트(1)의 제어 모델에 기초하여 미리 시뮬레이션으로 제어 룰의 학습을 실시하고, 시뮬레이터에서의 학습이 완료된 신경망을 데이터베이스에 저장해 둠으로써, 제어 대상 플랜트의 기동 당초부터 어느 정도의 성능 제어를 실시하는 것이 가능하다.In addition, the control rule database DB1 stores the neural network to be used by the
상기 설명으로부터 분명해진 바와 같이, 신경망 학습 제어부(112)에 있어서의 학습 처리의 결과로서 형성되는 제어 룰 데이터베이스 DB1의 내용은, 제어 효과가 높은 사양 A1에 관하여 학습한 신경망과, 제어 효과가 낮은 사양 A2에 관하여 학습한 신경망을 포함한다. 전자는 제어 룰 데이터베이스 DB1을 통하여 제어 룰 실행부의 신경망(101)에 반영되고, 후자는 제어 룰 데이터베이스 DB1을 통하여 제어 룰 실행부의 신경망(102)에 반영된다.As is clear from the above description, the contents of the control rule database DB1 formed as a result of the learning processing in the neural network
본 발명의 플랜트 제어 장치는, 실제로는 계산기 시스템으로서 실현되게 되지만, 이 경우에는 계산기 시스템 내에 복수의 프로그램군을 형성하게 된다.The plant control device of the present invention is actually realized as a computer system, but in this case, a plurality of program groups are formed in the computer system.
이들 프로그램군은, 예를 들어These program groups are, for example,
제어 실행 장치의 처리를 달성시키기 위한, 제어 대상 플랜트의 실적 데이터와 제어 조작의 정해진 조합에 따라 제어 출력을 부여하는 제어 룰 실행 프로그램, 제어 룰 실행 프로그램이 출력하는 제어 출력의 가부를 판정함과 함께, 당해 실적 데이터와 제어 조작이 오류인 것을 상기 제어 방법 학습 장치에 통지하는 제어 출력 판정 프로그램, 제어 출력 판정 프로그램이 제어 출력을 제어 대상 플랜트에 출력한 경우, 제어 대상 플랜트의 상기 실적 데이터가 악화된다고 판단한 경우에는 제어 출력을 상기 제어 대상 플랜트에 출력하는 것을 저지하는 제어 출력 억제 프로그램이며,In order to achieve processing by the control execution device, a control rule execution program that gives a control output according to a predetermined combination of performance data and control operation of the plant to be controlled, and whether or not the control output output from the control rule execution program is determined , a control output determination program for notifying the control method learning device that the performance data and control operation are in error, and when the control output determination program outputs a control output to the control target plant, the performance data of the control target plant is deteriorating When it is determined, it is a control output suppression program that prevents the control output from being output to the control target plant,
제어 방법 학습 장치의 처리를 달성시키기 위한, 제어 실행 장치가 제어 출력을 실제로 제어 대상 플랜트에 출력한 경우에, 제어 효과가 실적 데이터에 나타나기까지의 시간 지연 후에, 실적 데이터가 당해 제어 전과 비교하여 좋아졌는지 나빠졌는지에 대한 제어 결과의 양부를 판정하는 제어 결과 양부 판정의 처리를 달성시키기 위한 제어 결과 양부 판정 프로그램, 해당 제어 결과 양부 판정 프로그램에 있어서의 제어 결과의 양부와, 제어 출력을 이용하여 교사 데이터를 얻는 학습 데이터 작성 프로그램, 상기 실적 데이터와 상기 교사 데이터를 학습 데이터로서 학습하는 제어 룰 학습 프로그램이다.When the control execution device actually outputs the control output to the control target plant for achieving the processing of the control method learning device, after a time delay until the control effect appears in the performance data, the performance data is better than before the control. A control result good or bad judgment program for achieving the control result good or bad judgment processing for judging whether the control result is good or bad, the good or bad of the control result in the control result good or bad judgment program, and the control output using the control output a learning data creation program for obtaining
그리고 제어 방법 학습 장치가 학습함으로써, 상기 제어 대상 플랜트의 상태에 따라 복수의 제어 목표에 대하여 별개의 실적 데이터와 제어 조작의 조합을 얻고, 얻어진 실적 데이터와 제어 조작의 조합을 상기 제어 룰 실행 프로그램에 있어서의 제어 대상 플랜트의 실적 데이터와 제어 조작의 정해진 조합으로서 사용하는 것이다.Then, the control method learning device learns to obtain a combination of separate performance data and control operation for a plurality of control targets according to the state of the plant to be controlled, and applies the combination of the obtained performance data and control operation to the control rule execution program. It is used as a predetermined combination of performance data and control operation of the control target plant in the present invention.
또한 본 발명 장치를 실제 플랜트에 적용함에 있어서 신경망의 초기값을 정해 둘 필요가 있는데, 이 점에 관하여 실적 데이터와 제어 조작의 조합을, 제어 대상 플랜트에서의 제어를 실시하기 전에 제어 대상 플랜트의 제어 모델을 이용하여 시뮬레이션에 의하여 작성하여, 제어 대상 플랜트에 있어서의 실적 데이터와 제어 조작의 조합의 학습 기간을 단축하는 것이 좋다.In addition, when the apparatus of the present invention is applied to an actual plant, it is necessary to set the initial value of the neural network. In this regard, the combination of performance data and control operation is used to control the control target plant before performing control in the control target plant. It is good to create by simulation using a model, and to shorten the learning period of the combination of performance data and control operation in the control target plant.
이상 설명한 본 발명의 작용 효과에 대하여 도 18, 도 19를 이용하여 상세히 설명한다. 먼저, 도 2의 신경망(101과 102)은 각각 제어 입력 데이터 작성부(2)로부터 동일한 제어 입력 데이터 S1을 얻고 있지만, 각각 제어 효과가 다른 관점에서 학습한 결과를 반영한 신경망으로 되어 있는 점에서, 서로 다른 조작단 조작 명령의 출력 N1, N2를 부여하고 있다. 조작단 조작 명령의 출력 N1, N2는, 동일한 타이밍에 양쪽이 얻어지는 경우도 있는가 하면 한쪽에서만 얻어지는 일도 있다.The operation and effect of the present invention described above will be described in detail with reference to FIGS. 18 and 19 . First, the
도 18은, 형상 평가 결과와 제어 출력의 관계를 나타내는 도면이다. 여기서는 형상 평가 결과를 종축, 시간을 횡축에 취하여, 형상 평가 결과가 시간 경과와 함께 저하되어 온 것을 예시하고 있다.18 is a diagram showing a relationship between a shape evaluation result and a control output. Here, the shape evaluation result is taken as the vertical axis and time is taken as the horizontal axis, and it is exemplified that the shape evaluation result has decreased with the passage of time.
이 예에서는, 제1 구간 T1에서는 신경망(101)으로부터 조작단 조작 명령 N1과, 신경망(102)으로부터 조작단 조작 명령 N2가 모두 출력되어 있는데, 제어 출력 선택부(107)는, 제어 효과가 큰 조작단 조작 명령 N1을 선택하고, 이 경우에 제어 조작단에 있어서의 제어 동작의 여유의 유무를 고려하지 않는다. 여유가 있든 없든 제어 효과가 큰 조작단 조작 명령 N1을 선택하여 제어에 반영시키는 방향으로 작용한다. 또한 신경망(102)으로부터 조작단 조작 명령 N2가 출력되어 있지 않은 경우에도 제어 출력 선택부(107)는, 제어 효과가 큰 조작단 조작 명령 N1을 선택하고, 제어 조작단에 있어서의 제어 동작의 여유의 유무를 고려하지 않는다.In this example, in the first section T1, both the operating stage operation command N1 from the
다음으로 제2 구간 T2에서는, 신경망(101)으로부터 조작단 조작 명령 N1이 출력되지 않고, 신경망(102)으로부터 조작단 조작 명령 N2만이 출력되어 있는 상태를 나타내고 있다. 이 구간 T2 중의 전반의 구간 T21은, 제어 조작단에 있어서의 제어 동작에 여유가 있는 상태를 나타내고 있으며, 제어 출력 선택부(107)는, 제어 효과가 작은 조작단 조작 명령 N2를 선택하여 이것에 의한 제어를 실행시킨다. 이에 비해, 이 구간 T2 중의 후반의 구간 T22는, 제어 조작단에 있어서의 제어 동작에 여유가 없는 상태를 나타내고 있으며, 제어 출력 선택부(107)는, 제어 효과가 작은 조작단 조작 명령 N2를 선택하지 않는다. 이 결과, 이 구간은 무제어 상태로 되게 된다.Next, in the second section T2 , the operation stage operation command N1 is not output from the
도 19는, 제어 조작단에 있어서의 조작단 위치, 여유도와의 관계를 나타내고 있다. 도 19의 종축은 조작단 위치, 여유도를 나타내고 있고, 횡축은 시간이다. 이 도면에서는 조작단 위치로서, 예를 들어 밸브의 위치를 예시한다면, 밸브는 0 내지 제어 리미트 LL의 범위에서 가동 가능하다. 또한 본 발명에서는, 여유도 레벨 LM(0<여유도 레벨 LM<제어 리미트 LL)이 설정되어 있으며, 제어 효과가 큰 조작단 조작 명령 N1인 경우에는 밸브는 0 내지 제어 리미트 LL의 범위에서 가동 가능하다.19 : has shown the relationship between the operation end position in a control operation stage, and a margin. 19 , the vertical axis represents the position of the operating end and the margin, and the horizontal axis represents time. In this figure, if the position of the valve is illustrated as the operating end position, for example, the valve is movable in the range of 0 to the control limit LL. In addition, in the present invention, the margin level LM (0 < clearance level LM < control limit LL) is set, and in the case of an operating stage operation command N1 with a large control effect, the valve can be operated in the range of 0 to control limit LL. do.
이에 비해, 제어 효과가 작은 조작단 조작 명령 N2의 경우에는, 밸브는 0 내지 여유도 레벨 LM의 범위를 가동 범위로 한다. 또한 제어 효과가 작은 조작단 조작 명령 N2일 때의 밸브 위치가 여유도 레벨 LM에 도달해 있는 기간 T0에서는, 제어 효과가 작은 조작단 조작 명령 N2에 의한 제어는 저지되어 있다. 또한 이 도면은 어디까지나 가동 범위를 나타낸 것이며, 동시기의 2개의 조작단 조작 명령이 존재하는 것을 나타낸 것은 아니다. 또한 밸브 위치에 대하여 상한측에 여유도 레벨을 설정한 예를 나타내고 있지만, 마찬가지로 하여 하한측에 설정하는 것도 가능하다.On the other hand, in the case of the operation stage operation command N2 having a small control effect, the valve makes the movable range from 0 to the margin level LM. Moreover, in the period T0 in which the valve position at the time of the operating stage operation command N2 with a small control effect has reached the margin level LM, control by the operating stage operation command N2 with a small control effect is inhibited. In addition, this figure shows the movable range to the last, and does not show that there exist two operation stage operation commands at the same time. In addition, although the example in which the margin level was set to the upper limit side with respect to a valve position is shown, it is also possible to set to the lower limit side similarly.
도 18, 도 19로부터 분명해진 바와 같이, 본 발명에 따르면 이하의 효과를 발휘할 수 있다. 먼저 예를 들어 압연기의 경우에 조작단인 밸브는 복수 개 존재하는데, 이와 같은 경우에 복수의 밸브 중의 하나가 여유도 레벨 LM에 도달하면 제어 출력을 출력하지 않게 된다. 이것에 의하여, 제어 효과가 작을 때 밸브를 극한까지 이동시키는 것에 의한 밸브 기구의 수명 소모를 억제하는 것이 가능해진다.18 and 19, according to the present invention, the following effects can be exhibited. First, for example, in the case of a rolling mill, a plurality of valves serving as an operation stage exist. In this case, when one of the plurality of valves reaches the margin level LM, the control output is not output. Thereby, it becomes possible to suppress consumption of the life of a valve mechanism by moving a valve to the limit when a control effect is small.
또한 복수의 밸브의 일부는 개방 방향으로 계속해서 이동하고, 또한 다른 일부의 밸브는 폐쇄 방향으로 계속해서 이동하는 사상을 나타내는 일이 있다. 일반적으로 밸브는, 중앙 위치 근방에서 운용하는 것이 바람직하며, 단부 위치에서의 운용은 바람직하지 않은 점에서, 여유도 레벨 LM 내로 제한시키는 것은, 다음 번 혹은 후속되는 제어를 개시하는 경우에, 예를 들어 응답성을 높이거나 혹은 조작값을 크게 한다는 의미에 있어서 유용하다. 특히 이 이후에 제어 효과가 큰 조작단 조작 명령 N1이 출력 개시된 경우의 조작값을 남길 수 있어서, 제어 효과가 높은 조작이 행해지는 것을 우선시킬 수 있다.Moreover, a part of a some valve may show the event which continues moving in an opening direction, and another part of valve continues moving in a closing direction. Since it is generally desirable for the valve to operate near the center position and not to operate in the end position, limiting the valve within the redundancy level LM is, for example, when starting the next or subsequent control. For example, it is useful in the sense of increasing the responsiveness or increasing the manipulated value. In particular, after this, the operation value in the case where the operation stage operation command N1 with the large control effect is output can be left, so that the operation with the high control effect can be given priority.
본 발명은, 예를 들어 압연 설비의 하나인 압연기의 제어 방법 및 부에 관한 것이며, 실제 적용에 있어서 문제점은 딱히 없다.The present invention relates to, for example, a control method and a part of a rolling mill which is one of rolling equipment, and there is no particular problem in practical application.
1: 제어 대상 플랜트
2: 제어 입력 데이터 작성부
3: 제어 출력 연산부
4: 제어 출력 억제부
5: 제어 출력 판정부
6: 제어 결과 양부 판정부
7: 학습 데이터 작성부
10: 제어 룰 실행부
11: 제어 룰 학습부
20: 제어 실행 장치
21: 제어 방법 학습 장치
DB1: 제어 룰 데이터베이스
DB2: 학습 데이터 데이터베이스
DB3: 출력 판정 데이터베이스
Si: 실적 데이터
SO: 제어 조작량 출력
S1: 입력 데이터
S2: 제어 조작단 조작 명령
S3: 제어 조작량
S4: 제어 조작량 출력 가부 데이터
S5: 양부 판정 데이터
S6: 제어 결과 양부 데이터
S7a, S7b, S7c: 교사 데이터
S8a, S8b, S8c: 입력 데이터(제어 룰 학습부용)1: Plant to be controlled
2: Control input data creation unit
3: Control output arithmetic unit
4: Control output suppression part
5: Control output judgment unit
6: Control result good or bad judgment unit
7: Training data writing unit
10: control rule execution unit
11: Control rule learning unit
20: control execution device
21: control method learning device
DB1: Control rules database
DB2: Learning data database
DB3: output verdict database
Si: performance data
SO: Control MV output
S1: input data
S2: Control panel operation command
S3: Control MV
S4: Control MV output or not data
S5: Good or bad judgment data
S6: Control result good or bad data
S7a, S7b, S7c: Teacher data
S8a, S8b, S8c: input data (for control rule learning unit)
Claims (14)
상기 제어 실행 장치는, 제어 효과가 높은 경우를 학습하여 형성된 신경망의 출력이 존재하여 제어 효과가 높은 경우에는 그 출력에 따라 상기 제어 대상 플랜트의 조작단을 제어하고, 제어 효과가 낮은 경우를 학습하여 형성된 신경망의 출력만 존재하고, 또한 상기 조작단에 있어서의 조작단 위치에 여유가 있는 경우에 제어 효과가 낮은 경우를 학습하여 형성된 신경망의 출력에 따라 상기 제어 대상 플랜트의 조작단을 제어하며, 또한 제어 효과가 낮은 경우를 학습하여 형성된 신경망의 출력만 존재하고, 또한 상기 조작단에 있어서의 조작단 위치에 여유가 없는 경우에 상기 제어 대상 플랜트의 조작단을 제어하지 않는 것을 특징으로 하는 플랜트 제어 장치.The operation stage of the control target plant is controlled according to the output of the neural network learned by the control method learning apparatus for learning the combination of performance data and control operation of the control target plant according to the control effect, and forming a plurality of neural networks with different control effects. A plant control device having a control execution device that gives a control output to
The control execution device controls the operating stage of the control target plant according to the output when the output of the neural network formed by learning the case where the control effect is high and the control effect is high, and learns the case where the control effect is low. When there is only the output of the neural network formed and there is room for the operation stage in the operation stage, the operation stage of the control target plant is controlled according to the output of the neural network formed by learning the case where the control effect is low, and A plant control device characterized in that only the output of the neural network formed by learning the case where the control effect is low exists, and the operating stage of the plant to be controlled is not controlled when there is no leeway in the position of the operating stage at the operating stage .
상기 제어 실행 장치는, 제어 대상 플랜트의 실적 데이터와 제어 조작의 정해진 조합에 따라 제어 효과에 따른 복수의 신경망으로부터의 출력과 상기 조작단 위치를 고려하여 최적의 제어 출력을 선택하여 부여하는 제어 룰 실행부와, 상기 제어 룰 실행부가 출력하는 제어 출력의 가부를 판정함과 함께, 당해 실적 데이터와 제어 조작이 오류인 것을 상기 제어 방법 학습 장치에 통지하는 제어 출력 판정부와, 상기 제어 출력 판정부가 제어 출력을 상기 제어 대상 플랜트에 출력한 경우, 상기 제어 대상 플랜트의 상기 실적 데이터가 악화된다고 판단한 경우에는 제어 출력을 상기 제어 대상 플랜트에 출력하는 것을 저지하는 제어 출력 억제부를 구비하고,
상기 제어 방법 학습 장치는, 상기 제어 실행 장치가 제어 출력을 실제로 제어 대상 플랜트에 출력한 경우에, 제어 효과가 실적 데이터에 나타나기까지의 시간 지연 후에, 실적 데이터가 제어 전과 비교하여 좋아졌는지 나빠졌는지에 대한 제어 결과의 양부를 판정하는 제어 결과 양부 판정부와, 상기 제어 결과 양부 판정부에 있어서의 제어 결과의 양부와, 상기 실적 데이터와 교사 데이터를 학습 데이터로서 학습하는 제어 룰 학습부를 구비하고, 상기 제어 방법 학습 장치가 학습함으로써, 상기 제어 대상 플랜트의 상태에 따라 복수의 제어 목표에 대하여 별개의 실적 데이터와 제어 조작의 조합을 얻고, 얻어진 실적 데이터와 제어 조작의 조합을 상기 제어 룰 실행부에 있어서의 제어 대상 플랜트의 실적 데이터와 제어 조작의 정해진 조합으로서 사용하여, 제어 대상 플랜트의 상태가 학습 전의 실적 데이터와 제어 조작의 조합과 동일한 경우, 학습 후의 학습 데이터를 이용하여 제어를 실시하는 것을 특징으로 하는 플랜트 제어 장치.According to claim 1,
The control execution device executes a control rule that selects and assigns an optimal control output in consideration of an output from a plurality of neural networks according to a control effect and a position of the operation stage according to a predetermined combination of performance data and control operation of the control target plant a control output determination unit that determines whether the control output outputted from the control rule execution unit is false, and notifies the control method learning apparatus that the performance data and the control operation are in error; a control output suppressing unit for preventing output of a control output to the control target plant when it is determined that the performance data of the control target plant deteriorates when output is output to the control target plant;
The control method learning device is configured to, when the control execution device actually outputs the control output to the control target plant, after a time delay until the control effect appears in the performance data, whether the performance data is better or worse than before the control a control result good or bad judgment unit for judging whether or not the control result is good or bad, the control result good or bad in the control result good or bad judgment unit; When the control method learning apparatus learns, a combination of separate performance data and control operation is obtained for a plurality of control targets according to the state of the control target plant, and the combination of the obtained performance data and control operation is used in the control rule execution unit is used as a predetermined combination of performance data and control operation of the control target plant, and when the state of the control target plant is the same as the combination of performance data before learning and control operation, control is performed using the learning data after learning plant control unit.
제어 대상 플랜트의 실적 데이터의 대소에 따라 실적 데이터와 제어 조작의 조합을 바꾸기 때문에, 실적 데이터의 대소에 관한 정보와, 실적 데이터를 규격화하여 패턴 인식을 실시하기 쉽게 하는 정보를 이용하여, 실적 데이터와 제어 조작의 조합을 학습하여 제어하는 것을 특징으로 하는 플랜트 제어 장치.According to claim 1,
Since the combination of performance data and control operation is changed according to the magnitude of the performance data of the control target plant, information on the magnitude of the performance data and information that standardizes the performance data and makes pattern recognition easier to perform pattern recognition are used. A plant control device, characterized in that it learns and controls a combination of control operations.
상기 제어 실행 장치는, 제어 대상 플랜트의 실적 데이터와 제어 조작의 정해진 조합을 제1 신경망으로서 유지하고, 상기 제어 방법 학습 장치는, 실적 데이터와 제어 조작의 조합을 제2 신경망으로서 유지하며, 상기 제어 방법 학습 장치에 있어서의 학습의 결과 얻어진 제2 신경망을 상기 제어 실행 장치에 있어서의 상기 제1 신경망으로서 사용하는 것을 특징으로 하는 플랜트 제어 장치.According to claim 1,
The control execution device holds a predetermined combination of performance data and control operation of the control target plant as a first neural network, the control method learning device holds the combination of performance data and control operation as a second neural network, and the control A plant control device characterized in that a second neural network obtained as a result of learning in the method learning device is used as the first neural network in the control execution device.
상기 제어 실행 장치는, 상기 제어 출력에 외란을 부여하는 제어 조작 외란 발생부를 구비하고, 상기 제어 방법 학습 장치는, 외란이 인가되었을 때도 포함시켜 학습하는 것을 특징으로 하는 플랜트 제어 장치.According to claim 1,
The control execution device includes a control operation disturbance generating unit that applies disturbance to the control output, and the control method learning unit learns even when disturbance is applied.
상기 제어 방법 학습 장치는, 미리 정해진 복수의 사양 하에서의 학습에 의하여 실적 데이터와 제어 조작의 복수의 조합을 얻고 있고, 상기 제어 실행 장치는, 실적 데이터와 제어 조작의 복수의 조합 중에서 제어 대상 플랜트의 운전 상태에 따라 하나의 실적 데이터와 제어 조작의 복수의 조합을 선택하여 상기 제어 출력을 부여하는 것을 특징으로 하는 플랜트 제어 장치.According to claim 1,
The control method learning apparatus obtains a plurality of combinations of performance data and control operation by learning under a plurality of predetermined specifications, and the control execution apparatus operates the control target plant from among a plurality of combinations of performance data and control operation. A plant control apparatus characterized by selecting a plurality of combinations of one performance data and a control operation according to a state and providing the control output.
실적 데이터의 대소에 따라, 사용할 실적 데이터와 조작 방법의 조합을 학습할 신경망을 변경하는 것을 특징으로 하는 플랜트 제어 장치.5. The method of claim 4,
A plant control device characterized by changing the neural network for learning the combination of the performance data to be used and the operation method according to the magnitude of the performance data.
상기 제어 대상 플랜트의 상태, 또는 제어 대상 플랜트의 조작원의 경험에 기초하여 제어 결과의 양부 판정 기준을 변경하고, 제어 대상 플랜트에 대한 실적 데이터와 조작법의 관계를 구하여 데이터베이스에 저장함으로써, 상기 제어 대상 플랜트의 상태, 또는 제어 대상 플랜트의 조작원의 경험에 따라, 다른 제어 방법으로 제어하는 것을 특징으로 하는 플랜트 제어 장치.According to claim 1,
Based on the state of the control target plant or the experience of an operator of the control target plant, the quality judgment criteria of the control result are changed, the relationship between the performance data for the control target plant and the operation method is obtained and stored in a database, whereby the control target plant A plant control device, characterized in that the control is performed by a different control method according to the state of the plant or the experience of an operator of the plant to be controlled.
상기 실적 데이터와 제어 조작의 조합을, 제어 대상 플랜트에서의 제어를 실시하기 전에 제어 대상 플랜트의 제어 모델을 이용하여 시뮬레이션에 의하여 작성하여, 제어 대상 플랜트에 있어서의 상기 실적 데이터와 제어 조작의 조합의 학습 기간을 단축하는 것을 특징으로 하는 플랜트 제어 장치.According to claim 1,
The combination of the performance data and the control operation is created by simulation using the control model of the control target plant before the control in the control target plant is performed, and the combination of the performance data and the control operation in the control target plant is generated. Plant control device, characterized in that it shortens the learning period.
상기 제어 실행 장치는, 복수의 신경망의 출력의 유무를 판정하는 출력 유무 판정부를 구비하고, 출력 유무 판정부는, 상기 제어 효과가 높은 경우에는, 제어 효과가 높은 경우를 학습하여 형성된 신경망의 출력이 존재하는 경우이고, 제어 효과가 낮은 경우에는, 제어 효과가 높은 경우를 학습하여 형성된 신경망의 출력이 존재하지 않는 경우라고 판정하는 것을 특징으로 하는 플랜트 제어 장치.According to claim 1,
The control execution device includes an output presence/absence determining unit for judging the presence or absence of outputs from a plurality of neural networks, and the output presence/absence determining unit includes, when the control effect is high, an output of the neural network formed by learning the case where the control effect is high. and when the control effect is low, it is determined that the output of the neural network formed by learning the case where the control effect is high is not present.
상기 제어 대상 플랜트는 압연기이고, 상기 실적 데이터는 상기 압연기의 출측 형상인 것을 특징으로 하는 압연기 제어 장치.A rolling mill control device to which the plant control device according to claim 1 is applied,
The plant to be controlled is a rolling mill, and the performance data is an exit shape of the rolling mill.
상기 제어부는, 제어 효과가 높은 경우를 학습하여 형성된 신경망의 출력이 존재하여 제어 효과가 높은 경우에는 그 출력에 따라 상기 제어 대상 플랜트의 조작단을 제어하고, 제어 효과가 낮은 경우를 학습하여 형성된 신경망의 출력만 존재하고, 또한 상기 조작단에 있어서의 조작단 위치에 여유가 있는 경우에 제어 효과가 낮은 경우를 학습하여 형성된 신경망의 출력에 따라 상기 제어 대상 플랜트의 조작단을 제어하며, 또한 제어 효과가 낮은 경우를 학습하여 형성된 신경망의 출력만 존재하고, 또한 상기 조작단에 있어서의 조작단 위치에 여유가 없는 경우에 상기 제어 대상 플랜트의 조작단을 제어하지 않는 것을 특징으로 하는 플랜트 제어 방법.A control that learns a combination of performance data and control operation of the control target plant according to the control effect, and controls the operating stage of the control target plant according to the output of the neural network learned by the learning unit that forms a plurality of neural networks with different control effects It is a plant control method having a control unit that gives an output,
When the control effect is high because the output of the neural network formed by learning the case where the control effect is high, the control unit controls the operating stage of the control target plant according to the output, and the neural network formed by learning the case where the control effect is low When there is only the output of , and the control effect is low when there is room in the operating stage at the operating stage, the operating stage of the control target plant is controlled according to the output of the neural network formed by learning, and the control effect A plant control method according to claim 1, wherein only the output of the neural network formed by learning the case where n is low, and the operating stage of the control target plant is not controlled when there is no leeway in the position of the operating stage at the operating stage.
상기 제어부는, 제어 대상 플랜트의 실적 데이터와 제어 조작의 정해진 조합에 따라 제어 효과에 따른 복수의 신경망으로부터의 출력과 상기 조작단 위치를 고려하여 최적의 제어 출력을 선택하여 부여함과 함께, 상기 제어 출력을 상기 제어 대상 플랜트에 출력한 경우, 상기 제어 대상 플랜트의 상기 실적 데이터가 악화된다고 판단한 경우에는, 제어 출력을 상기 제어 대상 플랜트에 출력하는 것을 저지하고,
상기 학습부는, 상기 제어부가 제어 출력을 실제로 제어 대상 플랜트에 출력한 경우에, 제어 효과가 실적 데이터에 나타나기까지의 시간 지연 후에, 실적 데이터가 제어 전과 비교하여 좋아졌는지 나빠졌는지에 대한 제어 결과의 양부를 판정하여, 제어 결과의 양부와, 상기 실적 데이터와 교사 데이터를 학습 데이터로서 학습하고, 학습함으로써 상기 제어 대상 플랜트의 상태에 따라 복수의 제어 목표에 대하여 별개의 실적 데이터와 제어 조작의 조합을 얻고, 얻어진 실적 데이터와 제어 조작의 조합을 상기 제어부에 있어서의 제어 대상 플랜트의 실적 데이터와 제어 조작의 정해진 조합으로서 사용하여, 제어 대상 플랜트의 상태가 학습 전의 실적 데이터와 제어 조작의 조합과 동일한 경우, 학습 후의 학습 데이터를 이용하여 제어를 실시하는 것을 특징으로 하는 플랜트 제어 방법.13. The method of claim 12,
The control unit selects and provides an optimal control output in consideration of the output from a plurality of neural networks according to the control effect and the position of the operation stage according to a predetermined combination of performance data and control operation of the control target plant, and provides the control. When output is output to the control target plant, when it is determined that the performance data of the control target plant deteriorates, outputting the control output to the control target plant is prevented;
The learning unit, when the control unit actually outputs the control output to the control target plant, after a time delay until the control effect appears in the performance data, whether the performance data is better or worse than before the control, whether the control result is good or bad to determine the quality of the control result, learn the performance data and the teacher data as learning data, and obtain a combination of separate performance data and control operation for a plurality of control targets according to the state of the control target plant by learning, , when the obtained combination of performance data and control operation is used as a predetermined combination of performance data and control operation of the control target plant in the control unit, and the state of the control target plant is the same as the combination of performance data and control operation before learning, A plant control method characterized by performing control using learning data after learning.
상기 제어 대상 플랜트는 압연기이고, 상기 실적 데이터는 상기 압연기의 출측 형상인 것을 특징으로 하는 압연기 제어 방법.It is a rolling mill control method to which the plant control method according to claim 12 is applied,
The plant to be controlled is a rolling mill, and the performance data is an exit shape of the rolling mill.
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