DE4322991A1 - Motor-Steuervorrichtung und Motor-Steuersystem - Google Patents
Motor-Steuervorrichtung und Motor-SteuersystemInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Motor-Steuervor
richtung und ein Motor-Steuersystem, die geeignet sind zur
Verwendung bei der Steuerung von Motoren zum Antrieb einer
Vielzahl von Walzen, die in Berührung mit einem durchge
henden Material in einer Bearbeitungsstraße für durchge
hendes Material vorgesehen sind, die dazu eingerichtet
ist, um durchgehendes Material, wie einen Streifen, wäh
rend sie dieses voranbewegt, zu erzeugen, zu bearbeiten
oder zu behandeln.
Eine Bearbeitungsstraße für durchgehendes Material ist da
zu eingerichtet, ständig einen Streifen zu erzeugen, zu
bearbeiten oder zu behandeln, wie etwa gewalztes Material,
maschinenbearbeitetes Glanzpapier oder einem Film, während
dieses voranbewegt wird. Geeignete Beispiele einer solchen
Bearbeitungsstraße für ein durchgehendes Material umfassen
eine Walzstraße, eine Glühstraße, eine Plattierungsstraße,
eine Beizstraße, eine Bearbeitungsstraße für Papier, eine
Bearbeitungsstraße für einen Film und eine Bearbeitungs
straße für ein Magnetband.
In der Bearbeitungsstraße für durchgehendes Material ist
eine Vielzahl verschiedenartiger Walzen bzw. Rollen insge
samt längs des Strangs angeordnet und steht in Berührung
mit dem durchgehenden Material, um die Bearbeitungsbedin
gungen für das durchgehende Material zu kontrollieren, wie
etwa die Laufgeschwindigkeit oder Spannung. Die Umfangsge
schwindigkeit einer jeden dieser Walzen bzw. Rollen steht
in enger Zuordnung zu Änderungen in den Bearbeitungsbedin
gungen in der Bearbeitungsstraße für das durchgehende Ma
terial. Somit steuert ein Prozeßcomputer und/oder ein An
lagenregler (nachfolgend als Anlagenregler bezeichnet) die
Umfangsgeschwindigkeit einer jeden der Walzen bzw. Rollen.
Beispielsweise kann eine Glühstraße in einem Walzwerk so
aufgebaut sein, daß sie eine Vielzahl von Walzen enthält,
wie etwa Spannwalzen, Zugwalzen oder Hilfswalzen, und die
Motoren zum Antreiben der Walzen werden zusammenwirkend
gemäß den Änderungen in den Bearbeitungsbedingungen so ge
steuert, daß die Geschwindigkeitssteuerung des Antriebs
eines Abschnitts an den Umfangsgeschwindigkeiten der je
weiligen Walzen durchgeführt werden kann.
Ein solches Steuerverfahren für eine Glühstraße für ge
walztes Material ist beispielsweise in der japanischen Of
fenlegungsschrift Nr. Hei 4-85604 offenbart. In diesem
Verfahren berechnet der Anlagenregler der Glühstraße die
gewünschte Umfangsgeschwindigkeit (deren Einheit m/min
ist) einer jeden der Walzen entsprechend der gewünschten
Behandlungsgeschwindigkeit des Walzenmaterials (nachfol
gend als Bezugsstranggeschwindigkeit bezeichnet), wandelt
die gewünschte Umfangsgeschwindigkeit der Walze um in die
Drehzahl (dessen Einheit U/min ist) des entsprechenden Mo
tors zum Antreiben der Walze und gibt die erhaltene Motor
drehzahl an den entsprechenden Motorregler als gewünschte
Motordrehzahl aus. Der Motorregler steuert den Motor, so
daß die ermittelte Drehzahl dieses Motors mit der ge
wünschten Motordrehzahl zusammenfällt. Wenn die gewünschte
Stranggeschwindigkeit sich rasch geändert hat, dann nimmt
der Motorregler die gewünschte Motordrehzahl durch eine
Drehzahl-Änderungsgeschwindigkeits-Begrenzungseinrichtung
(einen Änderungsgeschwindigkeitsbegrenzer) auf, um Ände
rungen in der gewünschten Motordrehzahl auf solche Ände
rungen zu begrenzen, die einen Gradienten aufweisen, der
durch eine festgelegte Änderungsgeschwindigkeit ε darge
stellt ist. Auf diese Weise kann die Steuerung des An
triebs eines Abschnitts bzw. eines Teilantriebs an den Um
fangsgeschwindigkeiten der jeweiligen Walzen durchgeführt
werden. Diese Änderungsgeschwindigkeit ε ist auf einen
festliegenden Wert festgesetzt, der gleich ist für alle
Motorregler.
Wenn in der Bearbeitungsstraße für durchgehendes Material
oder im übergeordneten Steuersystem, wie etwa dem Prozeß
regler, ein anomales Verhalten auftritt, dann kann ein
Nothalt der Bearbeitungsstraße für durchgehendes Material
vorgenommen werden. In diesem Fall wird herkömmlicherweise
eine Nothalt-Anweisung von einer unabhängig vorgesehenen
Nothaltvorrichtung an jeden der Motorregler abgegeben, um
zwangsweise die gewünschte Motordrehzahl auf "Null" zu
stellen, was in den Änderungsgeschwindigkeitsbegrenzer
eines jeden der Motorregler eingegeben wird. Somit wird
jeder der Motoren entsprechend einem Verzögerungsmuster
mit einem Gradienten angehalten, der durch eine Änderungs
geschwindigkeit ε dargestellt wird, das von einem Ände
rungsgeschwindigkeitsbegrenzer ausgegeben wird.
Als gewünschte Motordrehzahleingabe an den Motorregler
wird die normierte, gewünschte Motordrehzahl (ωn′) be
nutzt, die dargestellt wird durch das Verhältnis zur Be
zugsdrehzahl, wie etwa die Nenndrehzahl des Motors, die
gegeben ist durch die folgende Gleichung (1):
ωn′ = ωn/ωon (1),
wobei ωn die gewünschte Drehzahl (U/min) des Motors zum An
treiben der Walze n (n= 1, 2, . . . , n) ist und gegeben
ist durch die folgende Gleichung (2), und ωon die Nennge
schwindigkeit des Motors ist.
ωn = vn/(Gn · π · Dn)
= (kn · V)/(Gn · π · Dn) (2)
= (kn · V)/(Gn · π · Dn) (2)
wobei vn die Geschwindigkeit (Umfangsgeschwindigkeit)
(m/min) der Walze n ist, Gn das Zahnrad-Übersetzungsver
hältnis zwischen der Walze n und dem Motor ist, V die ge
wünschte Stranggeschwindigkeit (m/min) des durchgehenden
Materials ist, kn der Beiwert, der benutzt wird, um die
gewünschte Stranggeschwindigkeit in die Geschwindigkeit
der einzelnen Walze n umzuwandeln, und Dn der Durchmesser
der Walze n ist.
Wenn die Oberfläche der Walze infolge der Behandlung des
durchgehenden Materials rauh geworden ist, wird sie ge
schliffen und repariert, so daß der Durchmesser Dn der
Walze verringert wird. Somit wird eine festgelegte Norm-
Stranggeschwindigkeit Vo festgesetzt (die die maximale
Stranggeschwindigkeit sein kann), und eine Norm-Umfangsge
schwindigkeit von einer jeden der Walzen wird dementspre
chend festgesetzt (die die maximale Walzen-Umfangsge
schwindigkeit sein kann). Ein Normdurchmesser Don (der im
allgemeinen der kleinste Durchmesser ist) einer jeden der
Walzen wird so bestimmt, daß die Walze mit der Norm-Um
fangsgeschwindigkeit von angetrieben wird, wenn der Motor
mit der Nenngeschwindigkeit (Normgeschwindigkeit) ange
trieben wird. Der Normdurchmesser Don ist somit durch die
folgende Gleichung (3) gegeben:
Don = (von)/(Gn · π · ωon)
= (kn · Vo)/(Gn · π · ωon) (3)
= (kn · Vo)/(Gn · π · ωon) (3)
Aus den Gleichungen (3) und (1) wird die normierte ge
wünschte Motordrehzahl ωn′ eines jeden der Motoren beim
Normdurchmesser Don ausgedrückt wie folgt:
ωn′ = (kn · V)/(Gn · π · Don · ωon)
= (kn · V · ωon)/(kn · Vo · ωon)
= V/Vo (4)
= (kn · V · ωon)/(kn · Vo · ωon)
= V/Vo (4)
Wie aus der Gleichung (4) deutlich wird, hat, wenn der
Durchmesser Dn der Walze bei Don festgelegt ist, die nor
mierte gewünschte Geschwindigkeit bzw. Drehzahl ωn′ den
selben Wert für alle Walzen in Relation zu Änderungen in
der gewünschten Stranggeschwindigkeit V.
Der Durchmesser Dn der Walze ändert sich jedoch infolge
von Reparaturen, wie oben erwähnt, und das Ausmaß seiner
Änderung ist in Abhängigkeit von der Walze unterschied
lich. Als Ergebnis unterscheidet sich die normierte ge
wünschte Motordrehzahl ωn′ in Abhängigkeit vom Motor.
Wenn eine Nothaltanweisung abgegeben wird und ein Unter
schied in der gewünschten Motordrehzahl ωn′ vorliegt, hal
ten, da die jeweiligen Motorregler die entsprechenden Mo
toren, die sich mit unterschiedlichen Motordrehzahlen ge
dreht haben, gemäß dem Verzögerungsmuster der festliegen
den Änderungsgeschwindigkeit anhalten, die Motoren zu un
terschiedlichen Zeitpunkten. Das kann zur Erzeugung eines
Bruchs infolge der Anlegung einer anomalen Spannung am
durchgehenden Material führen. Wenn aber ein Bruch auf
tritt, kann es etwa ein paar Stunden in Anspruch nehmen,
um den Betrieb der Bearbeitungsstraße für durchgehendes
Material wieder aufzunehmen, so daß das Herbeiführen eines
Bruchs vermieden werden muß.
Um ein solches Problem zu lösen, offenbart die japanische
Offenlegungsschrift Nr. Sho 62-64417 die Technik, die Wal
zen in einem Notfall gleichzeitig anzuhalten. Um dies zu
erreichen, erzeugt der übergeordnete Regler bei dieser
Technik, wie etwa der Prozeßregler, ein Verzögerungsmuster
für den Nothalt eines jeden der Motoren, so daß die Um
fangsgeschwindigkeitssteuerung des abschnittsweisen An
triebs für die Walzen aufrechterhalten werden kann, und
überträgt die erzeugten Verzögerungsmuster auf den Motor
regler, um die Motoren gleichzeitig anzuhalten. Bei dieser
Technik halten jedoch dann, wenn ein Nothalt durch eine
Betriebsstörung des übergeordneten Reglers verursacht
wird, wie etwa des Prozeßreglers (was die wahrscheinlich
ste Ursache für Nothalte sein kann), deshalb, weil kein
Verzögerungsmuster übertragen wird, die Motoren zu unter
schiedlichen Zeitpunkten.
Ferner wird bei der oben beschriebenen, herkömmlichen
Technik das Lastdrehmoment eines jeden der Motoren auf der
Grundlage des Laststromes erhalten, und es wird der Motor
herangezogen, der zum Anhalten durch eine dynamische
Bremsung die längste Zeit in Anspruch nimmt. Die Verzöge
rungsmuster der jeweiligen Motoren werden so erzeugt, daß
die verbleibenden Motoren zur gleichen Zeit anhalten wie
dieser Motor. Es ist jedoch der wahrscheinlichste Zeit
punkt, wenn ein Notfall stattfindet, dann, wenn die ge
wünschte Stranggeschwindigkeit beschleunigt wird oder wenn
die Behandlungsbedingungen für das durchgehende Material,
wie etwa ein gewalztes Material (das den Typ oder die
Dicke eines gewalzten Materials aufweisen kann) sich än
dern. Da sich in einem solchen Zustand der Motorstrom än
dert, ist es schwierig, das Lastdrehmoment zu erhalten,
und es kann deshalb unmöglich sein, die Motoren gleichzei
tig anzuhalten. Wenn zusätzlich viele zu regelnde Motoren
vorliegen, nimmt es lange Zeit in Anspruch, die Berechnung
fertigzustellen.
Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Mo
torsteuervorrichtung vorzusehen, die die Funktion auf
weist, Änderungen in der gewünschten Geschwindigkeit bzw.
Drehzahl auf eine vorbestimmte Änderungsgeschwindigkeit zu
begrenzen und die so ausgebildet ist, daß sie die ge
wünschte Geschwindigkeit auf einen vorher festgesetzten
Wert, der Null sein kann, umschaltet, wenn der Motor ange
halten wird, und die dadurch gekennzeichnet ist, daß die
Zeit, die für den Motor in Anspruch genommen wird, um an
zuhalten, zu einer festen Zeit gemacht wird.
Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein
Motorsteuersystem vorzusehen, das imstande ist, in einer
durchgehenden Material-Bearbeitungsstraße Walzen bzw. Rol
len gemeinsam anzuhalten.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Motor
steuervorrichtung, die eine Einrichtung zum Erzeugen von
Geschwindigkeits- bzw. Drehzahlanweisungen umfaßt, um eine
Bezugs-Lastgeschwindigkeit bzw. -drehzahl für eine Last zu
empfangen, um Änderungen in der Bezugs-Lastgeschwindigkeit
bzw. -drehzahl auf eine festgelegte Änderungsgeschwindig
keit zu begrenzen, um die Bezugs-Lastgeschwindigkeit bzw.
-drehzahl in eine Bezugs-Motordrehzahl für einen Motor um
zuwandeln, der die genannte Last antreibt, und zwar auf
der Grundlage vorher festgesetzter Geschwindigkeits-Um
wandlungskonstanten, und um die Bezugs-Motordrehzahl aus
zugeben, eine Geschwindigkeits- bzw. Drehzahl-Steuerein
richtung zum Aufnehmen der ausgegebenen Bezugs-Motordreh
zahl aus der Einrichtung zum Erzeugen von Geschwindig
keits-Drehzahlanweisungen und zum Steuern der Drehzahl des
genannten Motors entsprechend der Bezugsmotordrehzahl, und
eine Anhalt-Schalteinrichtung zum Empfang einer Anhalt-An
weisung und zum Umschalten der Bezugs-Lastgeschwindigkeit
bzw. -Drehzahl oder der Bezugs-Motordrehzahl, die noch
nicht auf die Änderungsgeschwindigkeit begrenzt ist, auf
einen vorher festgesetzten Wert (der Null sein kann), und
zwar in Abhängigkeit von der Anhalteanweisung.
Um die oben beschriebenen Ziele der vorliegenden Erfindung
zu erreichen, ist die Einrichtung zum Erzeugen einer Ge
schwindigkeits- bzw. Drehzahlanweisung so eingerichtet,
daß sie den Gradienten eines Verzögerungsmusters der Be
zugs-Motordrehzahl entsprechend den Änderungen in den
Drehzahl- bzw. Motor-Umwandlungskonstanten so ändert, daß
die Zeit, die für die Bezugs-Motordrehzahl erforderlich
ist, um einen festgesetzten Wert zu erreichen, nachdem die
Anhalte-Schalteinrichtung betätigt wurde, zusammenfällt
mit einem vorbestimmten Zeitraum.
Gemäß der Motorsteuervorrichtung der vorliegenden Erfin
dung werden selbst dann, wenn beispielsweise der Durchmes
ser der Last bzw. des Verbrauches, die bzw. der eine Walze
sein kann, der in den Geschwindigkeits- bzw. Drehzahl-Um
wandlungskonstanten enthalten ist, sich als Folge von Reparaturen
verringert, die Geschwindigkeits- bzw. Drehzahl-
Umwandlungskonstanten der Einrichtung zum Erzeugen von Ge
schwindigkeits- bzw. Drehzahlanweisungen entsprechend den
Änderungen im Durchmesser geändert werden. Ein Gradient
des Verzögerungsmusters des Motors wird entsprechend den
Änderungen in den Geschwindigkeits- bzw. Drehzahl-Umwand
lungskonstanten so geändert, daß die Zeit, die für die
Bezugs-Motordrehzahl erforderlich ist, um sich auf Null zu
verringern, eine festgelegte Zeit ist. Als Ergebnis wird
die Zeit, die für den Motor erforderlich ist, um anzuhal
ten, nachdem die Anhalte-Schalteinrichtung betätigt wurde,
auf eine feste Zeit eingeregelt. Wenn die vorliegende Er
findung Anwendung findet, um eine Vielzahl von Motoren zu
steuern, die jeweils eine Anzahl von Walzen antreiben, die
in Berührung mit einem durchgehenden Material in einer Be
arbeitungsstraße für das durchgehende Material angeordnet
sind, dann kann die Anzahl von Walzen zum gleichen Zeit
punkt einen Nothalt durchführen. Somit können Probleme,
die den Bruch des durchgehenden Materials infolge der Ab
weichung der Zeiten, wenn die Walzen anhalten, mit sich
führen, verhindert werden.
Insbesondere wird die Motorsteuervorrichtung gemäß der
vorliegenden Erfindung in geeigneter Weise an einem Motor
steuersystem zum Antreiben von Walzen in einer Bearbei
tungsstraße für durchgehendes Material angewandt, welche
einen Anlagenregler aufweist, um eine Bezugs-Umfangsge
schwindigkeit einer jeden aus der Anzahl von Walzen zu be
stimmen, die in Berührung mit dem durchgehenden Material
der Bearbeitungsstraße für das durchgehende Material ange
ordnet sind, eine Anzahl von Motorreglern, von welchen je
der jeweils einen Motor betreibt, der mit jeweils einer
der Walzen gekoppelt ist, eine Einrichtung zum Erzeugen
einer Geschwindigkeits- bzw. Drehzahlanweisung, die in ge
eigneter Weise auf den Anlagenregler und jeden der Motor
regler verteilt ist, wobei die Einrichtung zum Erzeugen
der Geschwindigkeits- bzw. Drehzahlanweisungen die Bezugs-
Umfangsgeschwindigkeit empfängt, Änderungen in der Bezugs-
Umfangsgeschwindigkeit auf eine festgelegte Änderungsge
schwindigkeit begrenzt, die für alle Motoren die gleiche
ist, und die Bezugs-Umfangsgeschwindigkeit in die Bezugs-
Motordrehzahl des Motors auf der Grundlage einer vorher
festgesetzten Geschwindigkeitsumwandlungskonstante umwan
delt, sowie eine Nothalteinrichtung zum Ausgeben einer
Nothaltanweisung für die Bearbeitungsstraße für durchge
hendes Material an jeden der Motorregler. Jeder der Motor
regler umfaßt eine Drehzahlsteuereinrichtung zum Empfangen
der ausgegebenen Bezugs-Motordrehzahl aus der Einrichtung
zum Erzeugen der Geschwindigkeits- bzw. Drehzahlanweisun
gen und zum Regeln bzw. Steuern der Drehzahl des Motors
entsprechend der Bezugs-Motordrehzahl, sowie eine Nothalt-
Schalteinrichtung zum Empfangen der Nothaltanweisung und
zum Umschalten der Bezugsumfangsgeschwindigkeit, die noch
nicht auf die Änderungsgeschwindigkeit begrenzt ist, auf
einen festgesetzten Wert (der Null sein kann), in Abhängigkeit
von der Nothaltanweisung. Die Einrichtung zum Erzeugen
einer Geschwindigkeits- bzw. Drehzahlanweisung ändert den
Gradienten eines Verzögerungsmusters der Bezugs-Motordreh
zahl entsprechend den Änderungen in den Geschwindigkeits-
bzw. Drehzahl-Umwandlungskonstanten, so daß die Zeit, die
für die Bezugs-Motordrehzahl erforderlich ist, einen dem
festgesetzten Wert entsprechenden Wert zu erreichen, nach
dem die Anhalteschalteinrichtung betätigt wurde, ein fest
gelegter Zeitraum ist, der für alle Motoren der gleiche
ist.
Der Gegenstand der Erfindung wird anhand der beigefügten,
schematischen Zeichnung beispielsweise noch näher be
schrieben; in dieser ist:
Fig. 1 ein Blockschaltbild, das schematisch den Aufbau
eines ersten Ausführungsbeispiels der erfin
dungsgemäßen Motorsteuereinrichtung zeigt,
Fig. 2 schematisch den Gesamtaufbau eines Motorsteuer
systems zeigt, das eine Glühstraße für ein ge
walztes Material ist, woran die erfindungsgemäße
Motorsteuereinrichtung Anwendung gefunden hat,
Fig. 3(A) das Blockschaltbild eines Hauptabschnitts eines
Anlagenreglers des Motorsteuersystems ist, das
in Fig. 2 gezeigt ist,
Fig. 3(B) ein Blockschaltbild eines Hauptabschnitts eines
Motorreglers des Motorsteuersystems der Fig. 2
ist,
Fig. 4 ein Blockschaltbild ist, das in äquivalenter
Weise den Abschnitt zeigt, der in den in den
Fig. 3(A) und 3(B) gezeigten Blöcken einer Ein
richtung zum Erzeugen von Geschwindigkeits- bzw.
Drehzahlanweisungen entspricht,
Fig. 5 die Inhalte einer Geschwindigkeits- bzw. Dreh
zahl-Umwandlungskonstante eines jeden der in
Fig. 4 gezeigten Blöcke sowie deren Kombination
zeigt,
Fig. 6 den Aufbau eines Serienübertragungsrahmens
zeigt,
Fig. 7 die Struktur der Übertragungsdaten zeigt,
Fig. 8 einen Änderungsgeschwindigkeitsbegrenzer zeigt,
Fig. 9 ein Diagramm ist, das die Wirkungsweise des Än
derungsgeschwindigkeitsbegrenzers zeigt,
Fig. 10 ein Diagramm ist, das die Wirkungsweise zeigt,
bei der die Walzen zu unterschiedlichen Zeiten
den Nothalt erfahren,
Fig. 11 ein Diagramm ist, das die Wirkungsweise der Ein
richtung zum Erzeugen von Geschwindigkeits- bzw.
Drehzahlanweisungen zeigt, die in Fig. 4 gezeigt
ist,
Fig. 12 ein Blockschaltbild ist, das ein anderes Ausfüh
rungsbeispiel der Einrichtung zum Erzeugen der
Geschwindigkeits- bzw. Drehzahlanweisungen
zeigt,
Fig. 13(A) ein Blockschaltbild eines Hauptabschnitts des
Anlagenreglers eines Motorsteuersystems ist, an
dem die in Fig. 12 gezeigte Einrichtung zum Er
zeugen von Geschwindigkeits- bzw. Drehzahlanwei
sungen angewandt ist,
Fig. 13(B) ein Blockschaltbild eines Hauptabschnitts des
Motorreglers des Motorsteuersystems ist, an dem
die in Fig. 12 gezeigte Einrichtung zum Erzeugen
der Geschwindigkeits- bzw. Drehzahlanweisungen
angewandt ist,
Fig. 14 ein Diagramm ist, das die Wirkungsweise der in
Fig. 12 gezeigten Einrichtung zum Erzeugen der
Geschwindigkeits- bzw. Drehzahlanweisungen
zeigt,
Fig. 15(A) ein Blockschaltbild des Hauptabschnitts einer
modifizierten Ausführung des Anlagenreglers ist,
der in Fig. 13(A) gezeigt ist, und
Fig. 15(B) ein Blockschaltbild des Hauptabschnitts einer
modifizierten Ausführungsform des Motorreglers
ist, der in Fig. 13(B) gezeigt ist.
Es werden nun bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorlie
genden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen beschrieben.
Fig. 1 ist ein Blockschaltbild, das den Aufbau des Haupt
abschnitts einer Motorsteuereinrichtung gemäß der vorlie
genden Erfindung zeigt.
Wie in Fig. 1 gezeigt, wird eine Bezugs-Lastgeschwindig
keit v eines Motors 12 von einem übergeordneten Regler
(nicht gezeigt) in eine Einrichtung 100 zum Erzeugen von
Geschwindigkeitsanweisungen eingegeben. Die Einrichtung
100 zum Erzeugen von Geschwindigkeitsanweisungen begrenzt
die Änderungen in der Bezugs-Lastgeschwindigkeit v auf
eine vorbestimmte Änderungsgeschwindigkeit, wandelt die
Bezugsgeschwindigkeit v in eine Bezugs-Motorgeschwindig
keit ω (oder normierte Bezugsgeschwindigkeit ω′) des Mo
tors 12 auf der Grundlage der vorher festgesetzten Ge
schwindigkeitsumwandlungskonstanten um und gibt die er
zeugte Bezugs-Motorgeschwindigkeit ω an eine Substrahier
einrichtung 26 ab. Die Subtrahiereinrichtung 26 erhält
eine Geschwindigkeitsabweichung zwischen der Bezugs-Motor
geschwindigkeit ω und der ermittelten Motorgeschwindigkeit
ωa des Motors 12. Die ermittelte Motorgeschwindigkeit ωa
wird durch einen Geschwindigkeitsfühler 16 ermittelt. Die
Geschwindigkeitsabweichung, die von der Substrahierein
richtung 26 erhalten wurde, wird in eine Geschwindigkeits
regeleinrichtung (ASR) 27 eingegeben. Die Geschwindig
keitsregeleinrichtung 27 gibt an eine Einrichtung zum Be
treiben des Motors 28 eine Steueranweisung ab, die die
Verringerung in der Geschwindigkeitsabweichung um bei
spielsweise eine proportionale plus integrale Wirkung si
cherstellt. Die Einrichtung 28 zum Betreiben des Motors
betreibt den Motor 12 entsprechend der Eingabesteueranwei
sung. Falls erforderlich, kann ein Stromregelsystem einer
untergeordneten Schleife in der Schleife des Geschwindig
keitsregelsystems vorgesehen sein.
Ferner empfängt die Einrichtung 100 zum Erzeugen von Ge
schwindigkeitsanweisungen eine Nothaltanweisung 62 von
einer Nothaltvorrichtung, die nicht gezeigt ist. Die Ein
richtung 100 zum Erzeugen von Geschwindigkeitsanweisungen
umfaßt eine Nothalt-Schalteinrichtung zum Umschalten der
Bezugsgeschwindigkeit, deren Änderungsgeschwindigkeit noch
nicht begrenzt wurde, auf einen vorher festgesetzten Wert
(der in diesem Ausführungsbeispiel Null ist), in Abhängig
keit von dieser Nothaltanweisung 62. Wenn somit die Not
haltanweisung 62 eingegeben wird, nimmt die abgegebene Be
zugs-Motorgeschwindigkeit ω aus der Einrichtung 100 zum
Erzeugen von Geschwindigkeitsanweisungen in einem Verzöge
rungsmuster auf Null ab, das einen Gradienten entsprechend
der Änderungsgeschwindigkeit infolge der Änderungsge
schwindigkeits-Begrenzungsfunktion aufweist. Insbesondere
ist die Einrichtung 100 zum Erzeugen von Geschwindigkeits
anweisungen so ausgebaut, daß sie den Gradienten der Be
zugs-Motorgeschwindigkeit ω entsprechend den Änderungen in
den Geschwindigkeitsumwandlungskonstanten ändern kann, um
die Zeit, die erforderlich ist, um die Bezugs-Motorge
schwindigkeit ω auf Null zu reduzieren, nachdem die Not
halt-Schalteinrichtung betätigt wurde, auf einen gewünsch
ten festen Zeitraum einzustellen.
Somit kann die Zeit, die für den Motor 12 für einen Not
halt erforderlich ist, auf einen gewünschten, festen Zeit
raum festgesetzt werden. Als Ergebnis kann beispielsweise
in einer Bearbeitungsstraße für durchgehendes Material,
worin eine Anzahl von Walzen in Berührung mit dem durchge
henden Material vorgesehen sind, die Zeit, die für diese
vielen Walzen für einen Nothalt erforderlich ist, zur selben
gemacht werden, und der Bruch des kontinuierlichen Ma
terials, der veranlaßt wird durch eine Abweichung der Zei
ten, innerhalb deren die Rollen zum Stillstand gelangen,
kann somit verhindert werden.
Ein Ausführungsbeispiel eines Motorsteuersystems für eine
Walzmaterial-Glühstraße, bei dem die Motorsteuervorrich
tung gemäß der vorliegenden Erfindung angewandt wird, wird
nun unter Bezugnahme auf die Fig. 2 bis 8 beschrieben.
Fig. 2 zeigt die Gesamtausbildung des Motorsteuersystems
für die Walzmaterial-Glühstraße. Fig. 3 zeigt den Aufbau
eines Hauptabschnitts des Motorsteuersystems. Wie in Fig.
2 gezeigt, läuft in dieser Glühstraße ein gewalztes Mate
rial 2, das von einem Abwickler 1 abgewickelt wird, durch
eine einlaßseitige Spannwalzengruppe 3 und wird dann in
eine Glüheinrichtung 4 eingeleitet. Nach dem Glühen durch
läuft das Material 2 eine auslaßseitige Spannwalzengruppe
5 und wird dann rund um einen Aufwickler 6 aufgewickelt.
Die einlaßseitige Spannwalzengruppe 3 umfaßt vier einlaß
seitige Spannwalzen 7(1) bis 7(4). Die Glüheinrichtung 4
umfaßt eine Anzahl (J) Hilfswalzen (helper rolls) 7(5) bis
7(n-3). Obwohl nicht gezeigt, ist ein Schlaufenbildnerab
schnitt sowohl an der Einlaßseite als auch der Auslaßseite
der Glüheinrichtung 4 vorgesehen. Die auslaßseitige Spann
walzengruppe 5 umfaßt drei auslaßseitige Spannwalzen
7(n-2) bis 7(n). Der Abwickler 7 wird von einem Motor 10
angetrieben. Die Walzen in der einlaßseitigen Spannwalzen
gruppe 3, der Glüheinrichtung 4 und der auslaßseitigen
Spannwalzengruppe 5 sind jeweils durch Motor 12(1) bis
12(n) angetrieben. Der Aufwickler 6 wird durch einen Motor
11 angetrieben.
In einer solchen Glühstraße ist es zum Durchführen der Ge
schwindigkeitssteuerung des abschnittweisen Antriebes der
Walzen, d. h. zum Durchführen von Änderungen in den Ge
schwindigkeiten der Motoren, die miteinander in Überein
stimmung gebracht sind, wesentlich, die Spannungen be
stimmter Abschnitte des gewalzten Materials bei einem fe
sten Wert zu halten, wenn man die Aufrechterhaltung der
Produktqualität und den sicheren Betrieb der Anlage im
Auge hat. Insbesondere ist es der wesentlichste Punkt, in
einem Notfall die Motoren 12 der Walzen 7 auf eine solche
Weise anzuhalten, daß deren Geschwindigkeiten miteinander
übereinstimmen. Der Nothalt kann in der gesamten Straße
durchgeführt werden, wie in Fig. 2 gezeigt. Es kann aber
auch die gesamte Straße in eine Anzahl von Abschnitten un
terteilt werden, und der Nothalt kann in der Abschnitts
gruppe getrennt durchgeführt werden, wo die Änderungen in
den Geschwindigkeiten der Motoren zur Übereinstimmung mit
einander gebracht werden müssen. In diesem Ausführungsbei
spiel werden alle Walzen der gesamten Straße mit Ausnahme
der Abwickeleinrichtung 1 und der Aufwickeleinrichtung 6
im Notfall angehalten. Da die Stromsteuerung am Abwickler
1 und Aufwickler 6 so durchgeführt wird, daß die Spannung
auf einem festen Wert gehalten werden kann, werden der Ab
wickler 1 und der Aufwickler 6 im Notfall nicht angehal
ten.
Die Motoren 10, 11 und 12(1) bis 12(n) werden jeweils
durch eine Anzahl von Motorreglern 18, 19 und 20(1) bis
20(n) gesteuert. Um die Darstellung zu vereinfachen, ist
die Darstellung eines Teiles der Motorregler weggelassen.
Die Motorregler 18, 19 und 20 empfangen aus einem Anlagen
regler 30 verschiedenartige Steueranweisungen, die die Be
triebs-Anhaltanweisungen, gewünschte Geschwindigkeiten und
gewünschte Drehmomente und Steuerdaten umfassen, die
Steuerparameter umfassen, und zwar über Übertragungswege
40. Die Motorregler 18, 19 und 20 übertragen notwendige
Daten an den Anlagenregler 30. Der Anlagenregler 30 emp
fängt auch aus einer Fühlergruppe 45 aktuelle Betriebsda
ten 44, die die Betriebsdaten sind, die erhalten werden,
wenn notwendige Prozeßeinrichtungen tatsächlich betrieben
werden. Der Anlagenregler 30 ist mit einem übergeordneten
Prozeßrechner 50 über einen Übertragungsweg 42 verbunden.
Der Prozeßrechner 50 gibt verschiedenartige Betriebsanwei
sungen an den Anlagenregler 30 auf der Grundlage sowohl
der Betriebsbedingungen als auch der tatsächlichen Be
triebsdateneingabe aus dem Anlagenregler 30 aus. Der Anla
genregler 30 erzeugt die gewünschten Steuerwerte, die die
Geschwindigkeiten oder Ströme der Motoren 10, 11 und 12
umfassen, auf der Grundlage der empfangenen Betriebsanwei
sungen, und gibt die erzeugten Werte an die Motorregler
18, 19 und 20 ab. Zu diesem Zeitpunkt bestimmt der Anla
genregler 30 die Betriebszustände sowohl aus den tatsäch
lichen Betriebsdaten 44 aus der Fühlergruppe 45 als auch
den Betriebsdaten aus den Motorreglern 18, 19 und 20. Die
Motorregler 18, 19 und 20 steuern die Motoren 11, 12 und
13 entsprechend den Betriebsanweisungen, die von dem Anla
genregler 30 abgegeben werden.
Eine Nothaltvorrichtung 30 empfängt ein Signal 32 zum Er
mitteln eines anomalen Zustands aus dem Anlagenregler 30
und ein Signal 52 zum Ermitteln eines anomalen Zustands
aus dem Prozeßrechner 50. Die Nothaltvorrichtung 60 gibt
eine Nothaltanweisung 62 an den Motorregler 20 ab, wenn
sie die Signale 32 und 52 zum Ermitteln eines anomalen Zu
stands empfängt oder wenn die Bedienungsperson einen Be
triebsfehler oder andere Außergewöhnlichkeiten entdeckt
und den Nothalt betätigt.
Fig. 3(A) ist ein Blockschaltbild des Hauptteils des Anla
genreglers 30, der die Motoren 12 steuert. Fig. 3(B) ist
ein Blockschaltbild des Hauptabschnitts des Motorreglers
20. Wie in Fig. 3(A) gezeigt, umfaßt der Anlagenregler 30
eine Einrichtung 31 zum Erzeugen einer Steueranweisung,
eine periphere Umfangsgeschwindigkeits-Umwandlungseinrich
tung 32, ein Register 34 zum Speichern von Walzendurchmes
serdaten, ein Register 35 zum Speichern von Betriebs-
Anhalteanweisungen, sowie eine Übertragungseinrichtung 36.
Die Einrichtung 31 zum Erzeugen einer Steueranweisung er
zeugt Steueranweisungen für die Motoren 12 auf der Grund
lage der Betriebsbedingungen oder der Betriebsanweisungen,
die vom Prozeßrechner 50 über einen Übertragungsweg 42
eingegeben werden. Die erzeugten Steueranweisungen werden
an die entsprechenden Motorregler 20 durch die Übertra
gungseinrichtung 36 ausgegeben. Bei diesem Ausführungsbei
spiel wird eine Motor-Betriebsunterbrechungsanweisung D/S
durch das Register 35 ausgegeben. Die Bezugsgeschwindig
keit V der Straße bzw. des Stranges, die den Behandlungs
bedingungen des gewalzten Materials entspricht, wird in
die Umfangsgeschwindigkeits-Umwandlungseinrichtung 32 ein
gegeben. Die Umfangsgeschwindigkeits-Umwandlungseinrich
tung 32 multipliziert die Bezugs-Stranggeschwindigkeit V
mit einer Umfangsgeschwindigkeit-Umwandlungskonstante kn
entsprechend der Walze 7, die mit jedem der Motoren 12 ge
koppelt ist, um die Bezugs-Stranggeschwindigkeit V in die
Bezugs-Umfangsgeschwindigkeit vn einer jeder der Walzen umzu
wandeln. Eine Geschwindigkeitsumwandlungseinrichtung 33
multipliziert die Bezugs-Umfangsgeschwindigkeit vn mit
einer bestimmten Abtragungskonstante Kn, um die Bezugs-
Umfangsgeschwindigkeit vn in eine feste Bezugs-Umfangsge
schwindigkeit vn′ umzuwandeln, die allen Motoren gemeinsam
ist und später noch beschrieben wird, und gibt die erhal
tene Bezugs-Umfangsgeschwindigkeit vn′ aus. Das Register
34 speichert Daten rn über den Walzendurchmesser einer je
den der Walzen 7 und gibt sie aus, die vom Prozeßrechner
50 über den Übertragungsweg 42 eingegeben werden.
Die Übertragungseinrichtung 36 überträgt Daten an jeden
der Motorregler über den sog. radialen Übertragungsweg 40.
Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf be
schränkt und kann so angeordnet sein, daß die Motorregler
18, 19 und 20 miteinander über einen eine Schleife bilden
den Übertragungsweg verbunden sind und daß die Daten über
diesen Übertragungsweg übertragen werden. Die Übertra
gungseinrichtung 36 erzeugt Übertragungsdaten eines einzi
gen Rahmens für jede der Anweisungen entsprechend einem
Übertragungsformat, das in Fig. 6 gezeigt ist, und gibt
ständig die Übertragungsdaten 38 an die entsprechenden Da
tenregler 18, 19 oder 20 mit einer festen Übertragungs
periode aus. Die Übertragungsdaten 38 des einzelnen Rah
mens bestehen aus sechs Worten, wie in Fig. 6 gezeigt. Die
Anfangsdaten HEAD und die Enddaten END werden jeweils dem
vordersten einen Wort und dem hintersten einen Wort für
die Übertragungssteuerung zugeordnet. Die Eingangsdaten
HEAD bilden den Kopf der Übertragungsdaten 38. Die Endda
ten END umfassen Daten, die das Ende der Übertragungsdaten
38 darstellen, und Fehlerüberprüfungsdaten. Die Steuerda
ten DATA 1 bis 4 sind den mittleren vier Worten zugeord
net. Wie in Fig. 7 gezeigt, sind die Betriebsunterbre
chungsanweisung D/S, die Bezugsgeschwindigkeit vn′, die
Walzendurchmesserdaten Rn und andere Steuerdaten jeweils
den in DATA 1 bis 4 zugeordnet.
Wie in Fig. 3(B) gezeigt, umfaßt jeder der Motorregler
20(1) bis 20(n) eine Empfangseinrichtung 21, einen Ar
beitsfolgeregler 22, eine Nothalt-Schalteinrichtung 23,
einen Änderungsgeschwindigkeitsbegrenzer 24, eine Geschwin
digkeitsumwandlungseinrichtung 25, eine Geschwindigkeits
steuereinrichtung (ASR) 27 und eine Einrichtung zum Be
treiben des Motors 28, die eine Umkehrstufe sein kann. Die
Empfangseinrichtung 21 dekodiert die Steuerdaten, die an
diese über den Übertragungsweg 40 eingegeben wurden, ent
sprechend dem Übertragungsformat und gibt die Betriebsun
terbrechungsanweisung D/S an den Folgeregler 22, die Be
zugs-Umfangsgeschwindigkeit vn′ an den Änderungsgeschwin
digkeitsbegrenzer 25 durch die Nothalt-Schalteinrichtung
23 und die Walzendurchmesserdaten Rn an die Geschwindig
keitsumwandlungseinrichtung 25 jeweils ab. Der Folgeregler
22 führt hauptsächlich die Betriebsunterbrechungssteuerung
der Einrichtung zum Betreiben des Motors 28 entsprechend
den Folgesteuerinhalten der Betriebsunterbrechungsanwei
sung D/S durch. Eine Ausgabe vn′′ des Änderungsgeschwindig
keitsbegrenzers 24 wird in die Geschwindigkeitsumwand
lungseinrichtung 25 eingegeben und wird in die Bezugsdreh
zahl ωn′ des Motors umgewandelt. Die umgewandelte Bezugs
drehzahl ωn′ wird in die Geschwindigkeitssteuereinrichtung
27 durch eine Subtrahiereinrichtung 26 eingegeben, um die
selbe Regelung wie jene durchzuführen, die in Verbindung
mit Fig. 1 beschrieben wurde.
Fig. 4 zeigt in äquivalenter Weise die Blöcke im Anlagen
regler 30 und Motorregler 20 entsprechend der Einrichtung
100 zum Erzeugen von Geschwindigkeitsanweisungen, was das
Merkmal der vorliegenden Erfindung ist. Fig. 5 zeigt die
praktisch verwendeten Inhalte der Umfangsgeschwindigkeits-
Umwandlungskonstante kn, der Abtragungskonstante Kn, der
Geschwindigkeitsumwandlungskostante N und der Walzendurch
messerdaten Rn. Wie in Fig. 5 gezeigt, sind einige wenige
Kombinationen bestimmt durch die Bedingungen der Straße,
wie etwa einer Glühstraße (in diesem Ausführungsbeispiel
gibt es drei Fälle).
Der Abschnitt, der die vorliegende Erfindung darstellt,
wird nun im einzelnen beschrieben. Wenn die Bedienungsper
son eine Anomalität entdeckt, wie etwa einen fehlerhaften
Betrieb der Glühstraße, oder wenn ein Anomalitäts-Ermitt
lungssignal vom Anlagenregler 30 oder Arbeitsrechner 50
abgegeben wird, dann gibt die Nothalteinrichtung 60, die
in Fig. 2 gezeigt ist, die Nothaltanweisung 62 an den Mo
torregler 20 ab, wodurch die Nothalt-Schalteinrichtung 23,
die in Fig. 3(B) gezeigt ist, geöffnet wird und die Einga
be des Änderungsgeschwindigkeitsbegrenzers 24 hierdurch
auf Null umgeschaltet wird.
Der Änderungsgeschwindigkeitsbegrenzer 24 ist ein Lampen
funktionsgenerator (lamp function generator), der auf die
Weise aufgebaut ist, wie in Fig. 8 gezeigt, so daß er sei
ne Ausgabe vn′′ unter einer festgelegten Änderungsgeschwin
digkeit ε auf Null reduziert, wie in Fig. 9(b) gezeigt,
wenn sein Eingang auf Null (vn′ → 0) bei t1 umgeschaltet
wird, wie in Fig. 9(a) gezeigt, d. h. der Änderungsge
schwindigkeitsbegrenzer 24 umfaßt eine Subtrahiereinrich
tung 24a, einen Begrenzer 24b und eine Integriereinrich
tung 24c. Die Ausgabe vn′′ des Änderungsgeschwindigkeitsbe
grenzers 24 wird negativ zur Subtrahiereinrichtung 24a
zurückgespeist. Der Begrenzer 24b nimmt die Ausgabe (-nv′′)
der Subtrahiereinrichtung 24a bei einer festliegenden Pro
beentnahmeperiode T auf. Wenn dieser Wert größer ist als
ein Feinwert ε, begrenzt der Begrenzer 24b den Wert auf
einen innerhalb des Feinwerts ε und gibt diesen Wert aus.
Die Integriereinrichtung 24c integriert die Ausgaben des
Begrenzers 24b, um die Bezugsumfangsgeschwindigkeit vn′′
auszugeben, die ein Muster aufweist, bei dem sie mit der
festen Änderungsgeschwindigkeit ε verzögert wird und bei
t2 auf Null zurückgeht. Die Änderungsgeschwindigkeiten ε
für alle Motorregler haben denselben Wert. Auf diese Weise
kann, selbst wenn sich die Bezugsgeschwindigkeit während
des Normalbetriebs stark ändert, die Walzgeschwindigkeits
steuerung des Antriebsabschnitts, innerhalb dessen die Än
derungen in der Geschwindigkeit eines jeden Motors auf
einen festen Wert begrenzt sind, durchgeführt werden. So
mit kann die Geschwindigkeitssteuerung des Antriebsab
schnitts selbst dann durchgeführt werden, wenn sich die
Geschwindigkeitsanweisung rasch ändert, wie im Fall eines
Nothalts. Wenn jedoch die Bezugsgeschwindigkeiten v1 und
v2, die an den Motorregler 20(1) und 20(2) zum Zeitpunkt
t1 abgegeben werden, wenn eine Nothaltanweisung eingegeben
wird, beispielsweise 95% U/min bzw. 90% U/min der Nenn
drehzahl der Motoren 12(a) bzw. 12(2) bilden, wie in Fig.
10 gezeigt, wenn die Verzögerung in diesem Zustand mit
derselben Änderungsgeschwindigkeit ε durchgeführt wird,
halten die Motoren zu unterschiedlichen Zeitpunkten t21
und t22 an. Dies kann zur Aufbringung einer übermäßigen
Spannung an das gewalzte Material und somit zu dessen
Bruch führen. Die Einrichtung 100 zum Erzeugen von Ge
schwindigkeitsanweisungen gemäß der vorliegenden Erfindung
hat die Funktion, die Abweichung in den Zeiten auszuräu
men, wenn die Walzen einen Nothalt durchführen, um die
Walzen gleichzeitig anzuhalten.
Die Einrichtung 100 zum Erzeugen von Geschwindigkeitsan
weisungen, die in Fig. 4 gezeigt ist, ist so aufgebaut,
daß die Bezugsgeschwindigkeit vn′, die in den Motorregler
eingegeben wird, für alle Motorregler gleich gemacht wird,
um die Abweichung der Zeiten auszuräumen, wenn die Walzen
einen Nothalt durchführen. Die Umfangsgeschwindigkeits-
Umwandlungseinrichtung 32 des Anlagenreglers 30 multipli
ziert die Bezugs-Stranggeschwindigkeit V der Glühstraße
mit einer Umfangsgeschwindigkeits-Umwandlungskonstante kn,
die für jede der Walzen vorliegt, um die Bezugs-Strangge
schwindigkeit V in die Bezugs-Umfangsgeschwindigkeit für
jede der Walzen umzuwandeln. Dies wird deshalb vorgenom
men, weil im Fall der Glühstraße die Laufgeschwindigkeit
des gewalzten Materials sich in Abhängigkeit von der Lage
der Walze infolge von Wärmespannung oder dergleichen un
terscheidet. Somit wird die Laufgeschwindigkeit des Wal
zenmaterials an einer typischen Stelle definiert als die
Bezugs-Stranggeschwindigkeit V und diese Bezugs-Strang
geschwindigkeit V wird durch den Walzen-Umfangsgeschwin
digkeits-Umwandlungsbeiwert kn multipliziert, um die Be
zugs-Umfangsgeschwindigkeit vn einer jeden der Walzen zu
bestimmen. Die Geschwindigkeits-Umwandlungseinrichtung 33
multipliziert die Bezugs-Umfangsgeschwindigkeit vn mit der
vorher festgesetzten Abtragungs- bzw. Skalierungskonstante
Kn, die in Fig. 5 gezeigt ist, um die Bezugs-Umfangsge
schwindigkeit vn′ auf denselben Wert für alle Walzen zu
bringen. Ein Fall 1 in Fig. 5 stellt einen normalen Fall
dar, in dem die Bezugs-Umfangsgeschwindigkeit vn nicht
dieselbe ist für alle Walzen, und wo die Umfangsgeschwin
digkeit-Umwandlungskonstante kn nicht notwendigerweise
dieselbe ist. In diesem Fall wird die Skalierung (scaling)
durchgeführt durch Multiplizieren der Bezugs-Umfangsge
schwindigkeit vn einer jeden der Walzen mit einem Skalie
rungsbeiwert, der im Fall 1 gezeigt ist und ausgedrückt
wird wie folgt:
Kn = 1/(Gn·π·Don·won),
wobei Gn das Änderungs-Übersetzungsverhältnis zwischen dem
Motor und der Walze ist, π das Verhältnis des Umfangs
eines Kreises zu seinem Durchmesser ist, Don der Standard
durchmesser einer vorbestimmten Walze ist, won die Normge
schwindigkeit des Motors ist (die seine Nenngeschwindig
keit sein kann). Wie oben beschrieben, ist der Nenner von
Kn der Normdurchmesser der Walze und die Normumfangsge
schwindigkeit von bei dieser Normgeschwindigkeit, und die
Multiplikation der Bezugs-Umfangsgeschwindigkeit vn mit Kn
liefert somit denselben Wert für alle Walzen, wie in Ver
bindung mit der Gleichung (4) beschrieben. Das bedeutet,
daß die gemeinsame Bezugs-Stranggeschwindigkeit V mit den
selben Konstanten (kn·Kn) für alle Walzen multipliziert
wird und die Bezugs-Umfangsgeschwindigkeit vn einer jeden
der Walzen kann hierdurch in dieselbe Bezugs-Umfangsge
schwindigkeit vn′ umgewandelt werden. In anderen Worten,
die Bezugs-Umfangsgeschwindigkeit vn′, die von der Ge
schwindigkeits-Umwandlungseinrichtung 33 ausgegeben und in
den Motorregler 20 eingegeben wird, ist der skalierte sel
be Wert.
Die in den Motorregler 20 eingegebene Bezugs-Umfangsge
schwindigkeit vn′ wird in die Geschwindigkeits-Umwand
lungseinrichtung 25 durch den Änderungsgeschwindigkeitsbe
grenzer 24 eingegeben. Die Geschwindigkeits-Umwandlungs
einrichtung 25 wandelt die Bezugs-Umfangsgeschwindigkeit
vn′ in die Umfangsmotordrehzahl ωn′ des Systems mit der
Einheit U/min durch Multiplizieren der Bezugs-Umfangsge
schwindigkeit vn′ mit der Umwandlungskonstante Nn um. Die
Einheitsumwandlungskonstante Nn ist die Funktion des ge
genwärtigen Walzendurchmessers Dn einer jeden der Walzen,
die das Verhältnis Don/Dn (= Rn) des Normdurchmessers
der Walze zum gegenwärtigen Walzendurchmesser Dn sein
kann, wie im Fall 1 der Fig. 5 gezeigt. Die Daten Rn des
Walzendurchmessers werden aus dem Register 34 des Anlagen
reglers 30 her übertragen und in einem Speicher gespei
chert, der nicht gezeigt ist.
Die Konstanten der Fälle 2 und 3 der Fig. 5 werden be
nutzt, wenn die Umfangsgeschwindigkeit für alle Walzen die
gleiche ist (v1 = v2 . . . = vn), wie im Fall einer Behand
lungsstraße, in welcher die Laufgeschwindigkeit des durch
gehenden Materials durch das gesamte System hindurch die
selbe ist, oder in einem speziellen Abschnitt der Glüh
straße. In diesen Fällen ist die Umfangsgeschwindigkeits-
Umwandlungskonstante kn dieselbe für alle Walzen (k1 = k2
. . . kn), und die Abtragungskonstante Kn ist somit "1".
Somit fällt die ausgegebene Bezugs-Umfangsgeschwindigkeit
vn′ zusammen mit der tatsächlichen Walzen-Umfangsgeschwin
digkeit vn, die dem System der Einheiten m/min angehört.
Somit muß die Bezugs-Umfangsgeschwindigkeit vn′ umgewan
delt werden in die Bezugsdrehzahl des Motors auf der
Grundlage des Getriebeübersetzungsverhältnisses oder des
Walzendurchmessers in der Geschwindigkeits-Umwandlungsein
richtung 25 des Motorreglers 20. Die Differenz zwischen
den Fällen 2 und 3 liegt in den Inhalten der Walzendurch
messerdaten Rn, die an den Motorregler 20 übertragen wer
den. Genauer gesagt, der gegenwärtige Walzendurchmesser Dn
wird im Fall 2 übertragen, während ein Verhältnis Do/Dn
des Normwalzendurchmessers zum gegenwärtigen Walzendurch
messer im Fall 3 übertragen wird. In Abhängigkeit hiervon
unterscheidet sich die Einheitsumwandlungskonstante Nn
zwischen den Fällen 2 und 3. Im Fall 2 nimmt die Anzahl
notwendiger Bits zu, weil der tatsächliche Walzendurchmes
ser Dn übertragen wird. Da im Fall 3 das Verhältnis Don/Dn
der Walzendurchmesser übertragen wird, entspricht die An
zahl der Bits einer Anzahl signifikanter Ziffern und kann
somit verringert werden. Das Einheitensystem der Bezugsmo
tordrehzahl in diesen Fällen 2 und 3 ist U/min, und das
Verhältnis der Bezugsdrehzahl zur Normdrehzahl, ωn/ωon,
ist die normierte Bezugsmotordrehzahl ωn′, wie aus der
obigen Beschreibung deutlich wird.
Wie oben beschrieben, wird in dem in Fig. 2 bis 8 gezeig
ten Ausführungsbeispiel, da die skalierte Bezugs-Umfangs
geschwindigkeit vn′ mit demselben Wert für die Operation
benutzt wird, selbst dann, wenn eine Nothaltanweisung ein
gegeben wird, die Bezugs-Umfangsgeschwindigkeit vn′′, die
vom Änderungsgeschwindigkeitsbegrenzer 24 eines jeden der
Motorregler abgegeben wird, zum gleichen Zeitpunkt t2 auf
Null abnehmen, wie in Fig. 11(a) gezeigt. Selbst wenn der
Anfangswert der Bezugs-Motorgeschwindigkeit ωn′, der aus
derselben Bezugs-Umfangsgeschwindigkeit vn′′ umgewandelt
wurde, sich zwischen den Motorreglern 20(1) und 20(2) än
dert, wie ω1′ und ω2′, wie in Fig. 11(b) gezeigt, nehmen
sie auch zum Zeitpunkt t2 auf Null ab, was es den Walzen
gestattet, gleichzeitig anzuhalten.
Ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
wird unten unter Bezugnahme auf die Fig. 12 bis 15 be
schrieben. Dieses Ausführungsbeispiel ist dadurch gekenn
zeichnet, daß die Abweichung der Zeiten, wenn die jeweili
gen Walzen einen Nothalt durchführen, dadurch ausgeräumt
wird, daß man die Änderungsgeschwindigkeit ε des Ände
rungsgeschwindigkeitsbegrenzers 24 eines jeden der Motor
regler entsprechend dem vorliegenden Walzendurchmesser än
dert.
Fig. 12 ist eine Ansicht ähnlich Fig. 4, die eine Einrich
tung 100 zum Erzeugen von Geschwindigkeitsanweisungen
zeigt. Die Fig. 13(A) und 13(B) sind Blockschaltbilder des
Anlagenreglers 30 bzw. Motorreglers 20, die der Einrich
tung 100 zum Erzeugen von Geschwindigkeitsanweisungen ent
sprechen, die in Fig. 12 gezeigt ist. Wie in diesen Figu
ren gezeigt, wandelt die Geschwindigkeits-Umwandlungs
einrichtung 37 der Einrichtung 100 zum Erzeugen von Ge
schwindigkeitsanweisungen die Bezugs-Umfangsgeschwindig
keit vn, die von der Umfangsgeschwindigkeits-Umwandlungs
einrichtung 32 ausgegeben wird, in eine normierte Bezugs-
Motordrehzahl ωn′ durch Multiplizieren der Bezugs-Umfangs
geschwindigkeit vn mit einer Geschwindigkeits-Umwandlungs
konstanten Nn′ um. In anderen Worten, die Geschwindig
keits-Umwandlungseinrichtung 37 führt die Berechnung der
Gleichung (5) durch und gibt die normierte Bezugs-Motor
drehzahl ωn′ an jeden der Motorregler 20 ab.
ωn′ = vn · Nn′
= kn · V · Nn′
= kn · V · 1/(Gn · π · Dn · ωon)
= ωn/ωon (5)
= kn · V · Nn′
= kn · V · 1/(Gn · π · Dn · ωon)
= ωn/ωon (5)
Da die normierte Bezugs-Motordrehzahl ωn′ den Walzendurch
messer Dn enthält, der sich infolge von Reparaturen ändert,
hat er somit nicht denselben Wert für alle Motorregler 20.
Somit tritt eine Abweichung der Zeiten auf, wenn die Mo
toren einen Nothalt durchführen, was in Verbindung mit
Fig. 10 beschrieben wurde.
Deshalb ist in diesem Ausführungsbeispiel eine Änderungs
geschwindigkeits-Korrektureinrichtung 29 im Motorregler 20
vorgesehen, um die Änderungsgeschwindigkeit ε des Ände
rungsgeschwindigkeitsbegrenzers 24 entsprechend dem geän
derten Walzendurchmesser Dn zu korrigieren. Demzufolge
wird der Ausgang des Änderungsgeschwindigkeitsbegrenzers
24 eines jeden der Motorregler auf Null für den Nothalt
zur gleichen Zeit reduziert. Wenn man davon ausgeht, daß
der Normdurchmesser Don der Walze durch deren zulässigen
Kleinstdurchmesser definiert ist, wenn die Walze neu ist
und somit der Walzendurchmesser Dn groß ist, dann ist die
normalisierte Bezugs-Motordrehzahl wn′ klein. Wenn somit
eine Verzögerung mit demselben Gradienten für den Nothalt
durchgeführt wird, wird die Zeit, die für die Walze erfor
derlich ist, um anzuhalten, verringert. Somit wird zum Ab
mildern der Änderungsgeschwindigkeit die Bezugs-Motorge
schwindigkeit wn′ mit Don/Dn multipliziert, um korrigie
rend die Änderungsgeschwindigkeit ε auf einen wesentlich
kleineren Wert zu reduzieren. Die Daten Don/Dn bezüglich
des vorliegenden Walzendurchmessers werden in geeigneter
Weise aus dem Register 34 übertragen. Als Ergebnis wird
selbst dann, wenn die normierte Bezugs-Motordrehzahleinga
be der Motorregler 20(1) und 20(2) unterschiedlich ist,
wie ω1′ und Ω2′, wie in Fig. 14 gezeigt, die Änderungsge
schwindigkeit entsprechend D01/D1 bzw. D02/D2 korrigiert,
was es den Motoren ermöglicht, zum Zeitpunkt t2 anzuhal
ten, was die Anhaltezeit für den Nothalt ist, wo die nor
mierte Bezugs-Motordrehzahl "1" ist.
Dies wird durch Benutzung von Gleichungen noch näher er
läutert. Eine Normmotordrehzahl ωon und eine Umfangsdreh
zahl-Umwandlungskonstante kn werden durch Gleichungen (6)
bzw. (7) ausgedrückt.
ωon = von/(Gn · π · Don) (6)
kn = von/Vo
= Gn · π · Don · ωon/Vo (7)
= Gn · π · Don · ωon/Vo (7)
Wenn man ωn′ entsprechend der Zuordnung zwischen den Glei
chungen (5), (6) und (7) umstellt, dann haben wir
ωn′ = (Don/Dn)/(V/Vo) (8)
Die Zeit t2, die in Fig. 14 gezeigt ist, kann ausgedrückt
werden wie folgt:
t₂ = ωn′/{(Don/Dn) · ε}
= {(Don/Dn)/(V/Vo)}/{(Don/Dn)}
= (V/Vo · ε) (9)
= {(Don/Dn)/(V/Vo)}/{(Don/Dn)}
= (V/Vo · ε) (9)
Wie aus der Gleichung (9) deutlich wird, hat, da V, Vo und
ε Konstante sind, die Anhaltezeit t2 denselben Wert für
alle Motoren.
Die Fig. 15(A) bzw. 15(B) zeigt Abwandlungen der Anordnun
gen, die in Fig. 13(A) bzw. 13(B) gezeigt sind. Die Anord
nungen, die in Fig. 15(A) und 15(B) gezeigt sind, unter
scheiden sich von denen in den Fig. 13(A) und 13(B) dahin
gehend, daß die Geschwindigkeits-Umwandlungseinrichtung 37
im Motorregler 20 vorgesehen ist. Der vorliegende Walzen
durchmesser Dn, der für die Umwandlung erforderlich ist,
wird in geeigneter Weise aus dem Register 34 übertragen.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des Motorsteuer
systems, worin dieselbe Bezugsgeschwindigkeit für alle Mo
torenregler in den Änderungsgeschwindigkeitsbegrenzer der
Einrichtung zum Erzeugen von Geschwindigkeitsanweisungen
eingegeben wird, geben selbst dann, wenn sich der Eingang
der Änderungsgeschwindigkeitsbegrenzer rasch auf Null in
folge einer Nothaltanweisung verringert, die Änderungsge
schwindigkeitsbegrenzer der Motorregler dieselbe Bezugs-
Motordrehzahl ab, die sich im selben Verzögerungsmuster
verringert, das dieselbe Änderungsgeschwindigkeit aus der
selben Bezugsgeschwindigkeit aufweist. Als Ergebnis halten
die Motoren zur gleichen Zeit an, was es den Walzen ge
stattet, zur gleichen Zeit zu stoppen, wenn die Bearbei
tungsstraße für das kontinuierliche Material einen Nothalt
durchführen muß, beispielsweise infolge eines Ausfalls
eines Anlagenreglers.
Während des Normalbetriebs kann, da die Ausgabe des Ände
rungsgeschwindigkeitsbegrenzers in die Bezugs-Motorge
schwindigkeit umgewandelt wird, und zwar auf der Grundlage
des vorliegenden Walzendurchmessers durch die Geschwindig
keits-Umwandlungseinrichtung, die Umfangsgeschwindigkeit
einer jeden der Walzen durch die Bezugsgeschwindigkeit ge
steuert werden, die durch den Anlagenregler bestimmt wird.
Da ferner die Nothaltsteuerung einer jeden der Walzen im
Motorregler unabhängig durchgeführt wird, können, selbst
wenn ein Anlagenreglerausfall stattfindet, die Walzen zur
gleichen Zeit angehalten werden.
In einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel der vor
liegenden Erfindung wird die feste Änderungsgeschwindig
keit des Änderungsgeschwindigkeitsbegrenzers auf der
Grundlage eines Unterschieds der Bezugsgeschwindigkeits
eingabe in die Motorregler so korrigiert, daß die Zeit, die
für den Nothalt erforderlich ist, dieselbe ist. Somit wer
den, wie im Fall des obigen Ausführungsbeispiels, die Mo
toren zur gleichen Zeit angehalten, und die Walzen können
somit selbst dann zur gleichen Zeit angehalten werden,
wenn die Bearbeitungsstraße für das kontinuierliche Mate
rial infolge eines Anlagenreglerausfalls einen Nothalt
durchführt.
Eine Einheit 100 zum Erzeugen von Geschwindigkeitsanwei
sungen für eine Motorsteuervorrichtung umfaßt eine Ände
rungsgeschwindigkeits-Begrenzungseinheit 24 zum Begrenzen
der Änderungen in einer Bezugsverbrauchergeschwindigkeit
für einen Verbraucher auf eine vorbestimmte Änderungsge
schwindigkeit sowie eine Geschwindigkeits-Umwandlungsein
heit 33, 25 zum Umwandeln der genannten Bezugs-Verbrau
chergeschwindigkeit in eine Bezugs-Motorgeschwindigkeit
eines Motors, der den Verbraucher antreibt, auf der Grund
lage von Geschwindigkeitsumwandlungskonstanten. Wenn der
Motor angehalten wird, dann wird die Eingabe der Ände
rungsgeschwindigkeits-Begrenzungseinheit 24 auf einen
festgesetzten Wert umgeschaltet, und der Motor wird in
einem Verzögerungsmuster angehalten, das einen Gradienten
aufweist, der von der Änderungsgeschwindigkeit bestimmt
ist. Zu diesem Zeitpunkt wird der Gradient des Verzöge
rungsmusters entsprechend Änderungen in den Geschwindig
keits-Umwandlungskonstanten so geändert, daß die Zeit, die
erforderlich ist, damit die Bezugs-Motorgeschwindigkeit
einen Wert erreicht, der dem festgesetzten Wert ent
spricht, nachdem die Anhalte-Schalteinheit 23 betätigt
wurde, ein fester Zeitraum wird. Demzufolge können Ver
braucher, die die Geschwindigkeitsregelung für den ab
schnittweisen Antrieb erfordern, wie etwa eine Anzahl von
Walzen, die in einer Bearbeitungsstraße für kontinuierli
ches Material vorgesehen sind, zum gleichen Zeitpunkt an
gehalten werden können.
Claims (13)
1. Motorsteuereinrichtung (20, 30) mit den folgenden
Merkmalen:
einer Einrichtung (100) zum Erzeugen von Geschwindig keitsanweisungen, zum Empfangen einer Bezugs-Verbraucher geschwindigkeit für einen Verbraucher, zum Begrenzen von Änderungen in der Bezugs-Verbrauchergeschwindigkeit auf eine festgelegte Änderungsgeschwindigkeit, zum Umwandeln der Bezugs-Verbrauchergeschwindigkeit in eine Bezugs-Mo torgeschwindigkeit für einen Motor, der den Verbraucher antreibt, auf der Grundlage vorher festgesetzter Geschwin digkeits-Umwandlungskonstanten (Kn, Nn, N′n), und zum Aus geben der genannten Bezugs-Motorgeschwindigkeit, einer Ge schwindigkeitssteuereinrichtung (27) zum Eingeben der Be zugs-Motorgeschwindigkeit, die aus der Einrichtung zum Er zeugen von Geschwindigkeitsanweisungen abgegeben wird, und zum Steuern einer Geschwindigkeit des Motors entsprechend der Bezugs-Motorgeschwindigkeit, sowie einer Anhalte- Schalteinrichtung (23) zum Empfangen einer Anhalteanwei sung und zum Schalten entweder der Bezugs-Verbraucherge schwindigkeit oder der Bezugs-Motorgeschwindigkeit, die noch nicht durch die Änderungsgeschwindigkeit auf einen festgesetzten Wert in Abhängigkeit von der genannten An halteanweisung begrenzt ist,
dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Einrichtung (100) zum Erzeugen von Geschwindigkeitsanweisungen so an geordnet ist, daß sie einen Gradienten eines Verzögerungs musters der genannten Bezugs-Motorgeschwindigkeit entspre chend Änderungen in der genannten Geschwindigkeits-Umwand lungskonstante so ändert, daß die Zeit, die für die Be zugs-Motorgeschwindigkeit erforderlich ist, um einen Wert zu erreichen, der dem festgesetzten Wert entspricht, nach dem die Anhalte-Schalteinrichtung (23) betätigt wurde, ein vorbestimmter Zeitraum wird.
einer Einrichtung (100) zum Erzeugen von Geschwindig keitsanweisungen, zum Empfangen einer Bezugs-Verbraucher geschwindigkeit für einen Verbraucher, zum Begrenzen von Änderungen in der Bezugs-Verbrauchergeschwindigkeit auf eine festgelegte Änderungsgeschwindigkeit, zum Umwandeln der Bezugs-Verbrauchergeschwindigkeit in eine Bezugs-Mo torgeschwindigkeit für einen Motor, der den Verbraucher antreibt, auf der Grundlage vorher festgesetzter Geschwin digkeits-Umwandlungskonstanten (Kn, Nn, N′n), und zum Aus geben der genannten Bezugs-Motorgeschwindigkeit, einer Ge schwindigkeitssteuereinrichtung (27) zum Eingeben der Be zugs-Motorgeschwindigkeit, die aus der Einrichtung zum Er zeugen von Geschwindigkeitsanweisungen abgegeben wird, und zum Steuern einer Geschwindigkeit des Motors entsprechend der Bezugs-Motorgeschwindigkeit, sowie einer Anhalte- Schalteinrichtung (23) zum Empfangen einer Anhalteanwei sung und zum Schalten entweder der Bezugs-Verbraucherge schwindigkeit oder der Bezugs-Motorgeschwindigkeit, die noch nicht durch die Änderungsgeschwindigkeit auf einen festgesetzten Wert in Abhängigkeit von der genannten An halteanweisung begrenzt ist,
dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Einrichtung (100) zum Erzeugen von Geschwindigkeitsanweisungen so an geordnet ist, daß sie einen Gradienten eines Verzögerungs musters der genannten Bezugs-Motorgeschwindigkeit entspre chend Änderungen in der genannten Geschwindigkeits-Umwand lungskonstante so ändert, daß die Zeit, die für die Be zugs-Motorgeschwindigkeit erforderlich ist, um einen Wert zu erreichen, der dem festgesetzten Wert entspricht, nach dem die Anhalte-Schalteinrichtung (23) betätigt wurde, ein vorbestimmter Zeitraum wird.
2. Motorsteuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Einrichtung (100) zum Erzeugen von
Geschwindigkeitsanweisungen eine erste Geschwindigkeits-
Umwandlungseinrichtung (33) zum Umwandeln der empfangenen
Bezugs-Verbrauchergeschwindigkeit in einen festen Wert
durch Multiplizieren der empfangenen Bezugs-Verbraucherge
schwindigkeit mit einer bestimmten Skalierungskonstante
(Kn), die "1" umfaßt, und zum Ausgeben des erhaltenen fe
sten Werts, eine Änderungsgeschwindigkeits-Begrenzungsein
richtung (24) zum Empfang der Ausgabe der ersten Geschwin
digkeits-Umwandlungseinrichtung (33), zum Begrenzen von
Änderungen in der Ausgabe auf eine feste Änderungsge
schwindigkeit und zum Ausgeben des begrenzten Wertes, und
eine zweite Geschwindigkeits-Umwandlungseinrichtung (25)
aufweist, um die Ausgabe der Änderungsgeschwindigkeits-Be
grenzungseinrichtung zu empfangen, um die Ausgabe durch
Multiplizieren der Ausgabe mit einer Geschwindigkeits-Um
wandlungskonstante (Nn) in die Bezugs-Motorgeschwindigkeit
umzuwandeln, und um den umgewandelten Wert auszugeben,
wobei die Geschwindigkeits-Umwandlungskonstante der zwei
ten Geschwindigkeits-Umwandlungseinrichtung geändert wird.
3. Motorsteuervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Verbraucher eine Walze aufweist, die
in Berührung mit einem durchgehenden Material angeordnet
ist, daß die Bezugs-Verbrauchergeschwindigkeit eine Be
zugs-Umfangsgeschwindigkeit der Walze umfaßt, daß die
Skalierungskonstante (Kn) einen Kehrwert einer Bezugs-Um
fangsgeschwindigkeit (von) der Walze aufweist, die be
stimmt ist auf der Grundlage eines vorher festgesetzten
Normdurchmessers (Don) der genannten Walze, eine Normge
schwindigkeit (ωon) des Motors und ein Getriebeüber
setzungsverhältnis (Gn) zwischen dem Motor und der Walze,
und daß die Geschwindigkeits-Umwandlungskonstante (Nn) ein
Verhältnis (Don/Dn) des Bezugsdurchmessers (Don) zum
Durchmesser (Dn) der Walze aufweist.
4. Motorsteuervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Last eine Walze aufweist, die in Be
rührung mit einem durchgehenden Material angeordnet ist,
daß die Bezugs-Verbrauchergeschwindigkeit eine Bezugs-Um
fangsgeschwindigkeit der Walze umfaßt, daß die Skalie
rungskonstante (Kn) "1" umfaßt, und daß die Geschwindig
keits-Umwandlungskonstante (Nn) mindestens einen Durchmes
ser (Dn) der Walze und das Getriebeübersetzungsverhältnis
(Gn) zwischen dem Motor und der Walze umfaßt.
5. Motorsteuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Einrichtung (100) zum Erzeugen von
Geschwindigkeitsanweisungen eine Geschwindigkeits-Umwand
lungseinrichtung (33) aufweist, um die empfangene Bezugs-
Verbrauchergeschwindigkeit in die Bezugs-Motorgeschwindig
keit durch Multiplizieren der empfangenen Bezugs-Verbrau
chergeschwindigkeit mit einer Geschwindigkeits-Umwand
lungskonstante (N′n) umzuwandeln, sowie eine Änderungsge
schwindigkeits-Begrenzungseinrichtung (24) zum Empfang der
Ausgabe der Geschwindigkeits-Umwandlungseinrichtung (33),
um Änderungen in der Ausgabe auf eine feste Änderungsge
schwindigkeit zu begrenzen, und um den begrenzten Wert ab
zugeben, wobei die Änderungsgeschwindigkeit der Änderungs
geschwindigkeits-Begrenzungseinrichtung entsprechend den
Änderungen in der Geschwindigkeits-Umwandlungskonstante
geändert wird.
6. Motorsteuervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Verbraucher eine Walze aufweist, die
in Berührung mit einem durchgehenden Material angeordnet
ist, daß die Bezugs-Verbrauchergeschwindigkeit eine Be
zugs-Umfangsgeschwindigkeit der Walze aufweist, wobei die
Geschwindigkeits-Umwandlungskonstante (N′n) mindestens
einen Durchmesser (Dn) der Walze und das Getriebeüber
setzungsverhältnis (Gn) zwischen dem Motor und der Walze
aufweist, und wobei die Änderungsgeschwindigkeit der Ände
rungsgeschwindigkeits-Begrenzungseinrichtung multipliziert
wird mit dem Verhältnis (Don/Dn) eines Bezugsdurchmessers
(Don) zum Durchmesser (Dn) der Walze.
7. Motorsteuersystem mit einem Anlagenregler (30) zum
Bestimmen einer Bezugs-Umfangsgeschwindigkeit einer jeden
einer Anzahl von Walzen, die in Berührung mit einem durch
gehenden Material einer Bearbeitungsstraße für das durch
gehende Material angeordnet sind, einer Anzahl von Motor
reglern (20), von denen jeder einen Motor (12) betreibt,
der mit jeder der Walzen gekoppelt ist, einer Einrichtung
(100) zum Erzeugen von Geschwindigkeitsanweisungen, die in
geeigneter Weise auf den Anlagenregler und jeden der Mo
torregler verteilt sind, wobei die Einrichtung zum Erzeu
gen von Geschwindigkeitsanweisungen die Bezugs-Umfangsge
schwindigkeit empfängt, die Änderungen in der Bezugs-Um
fangsgeschwindigkeit auf eine festgelegte Änderungsge
schwindigkeit begrenzt, die gleich ist für alle Motoren,
und die Bezugs-Umfangsgeschwindigkeit in eine Bezugs-Mo
torgeschwindigkeit des Motors auf der Grundlage der vorher
festgesetzten Geschwindigkeits-Umwandlungskonstante umwan
delt, und einer Anhalteeinrichtung (60) zum Ausgeben einer
Anhalteanweisung für die Bearbeitungsstraße für kontinu
ierliches Material an jeden der Motorregler,
dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Motorregler
(20) eine Geschwindigkeitssteuereinrichtung bzw. Geschwin
digkeitsregeleinrichtung (27) aufweist, um die Ausgabe der
Bezugs-Motorgeschwindigkeit aus der Einrichtung zum Erzeu
gen von Geschwindigkeitsanweisungen zu empfangen und um
die Drehzahl des Motors entsprechend der Bezugs-Motorge
schwindigkeit zu steuern bzw. zu regeln, sowie eine Anhal
te-Schalteinrichtung (23) zum Empfangen der Anhalteanwei
sung und zum Umschalten der Bezugs-Umfangsgeschwindigkeit,
die noch nicht auf die Änderungsgeschwindigkeit begrenzt
ist, auf einen festgesetzten Wert in Abhängigkeit von der
Anhalteanweisung, und daß die Einrichtung (100) zum Erzeu
gen von Geschwindigkeitsanweisungen den Gradienten eines
Verzögerungsmusters der Bezugs-Motorgeschwindigkeit ent
sprechend Änderungen in den Geschwindigkeits-Umwandlungs
konstanten so ändert, daß die Zeit, die für die Motorge
schwindigkeit erforderlich ist, um einen Wert zu errei
chen, der dem festgesetzten Wert entspricht, nachdem die
Anhalte-Schalteinrichtung (23) betätigt wurde, ein fester
Zeitraum ist, der für alle Motoren gleich ist.
8. Motorsteuersystem nach Anspruch 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Einrichtung (100) zum Erzeugen von Ge
schwindigkeitsanweisungen eine erste Geschwindigkeits-Um
wandlungseinrichtung (33) aufweist, um die Eingabe-Bezugs-
Umfangsgeschwindigkeit in einen festen Wert durch Multi
plizieren der Eingabe-Bezugs-Umfangsgeschwindigkeit mit
einer vorbestimmten Abtragungs- bzw. Skalierungskonstanten
(Kn) umzuwandeln, die "1" umfaßt, und um den erhaltenen
festen Wert auszugeben, eine Einrichtung (24) zum Begren
zen einer Änderungsgeschwindigkeit zum Empfang der Ausgabe
der ersten Geschwindigkeits-Umwandlungseinrichtung (33),
zum Begrenzen von Änderungen in der Ausgabe auf eine feste
Änderungsgeschwindigkeit und zum Ausgeben des begrenzten
Wertes, sowie eine zweite Geschwindigkeits-Umwandlungsein
richtung (25) zum Empfang der Ausgabe der Einrichtung zum
Begrenzen der Änderungsgeschwindigkeit, zum Umwandeln der
Ausgabe in die Bezugs-Motorgeschwindigkeit durch Multipli
zieren der Ausgabe mit der Geschwindigkeits-Umwandlungs
konstanten (Nn) und zum Ausgeben des umgewandelten Wertes,
wobei die Geschwindigkeits-Umwandlungskonstante der zwei
ten Geschwindigkeits-Umwandlungseinrichtung geändert wird.
9. Motorsteuersystem nach Anspruch 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Abtragungs- bzw. Skalierungskonstante
(Kn) den Kehrwert einer Norm-Umfangsgeschwindigkeit (von)
der Walze aufweist, die auf der Grundlage eines festge
setzten Normdurchmessers (Don) der Walze bestimmt ist,
eine Normgeschwindigkeit (ωon) des Motors und ein Getrie
beübersetzungsverhältnis (Gn) zwischen dem Motor und der
Walze, und daß die Geschwindigkeits-Umwandlungskonstante
(Nn) das Verhältnis (Don/Dn) des Bezugsdurchmessers (Don)
zum Durchmesser (Dn) der Walze aufweist.
10. Motorsteuersystem nach Anspruch 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Abtragungs- bzw. Skalierungskonstante
(Kn) "1" aufweist, und daß die Geschwindigkeits-Umwand
lungskonstante (Nn) mindestens einen Durchmesser (Dn) der
Walze und ein Getriebeübersetzungsverhältnis (Gn) zwischen
dem Motor und der Walze aufweist.
11. Motorsteuersystem nach Anspruch 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Einrichtung (100) zum Erzeugen von Ge
schwindigkeitsanweisungen eine Geschwindigkeits-Umwand
lungseinrichtung (33) aufweist, um die Eingabe-Bezugs-Um
fangsgeschwindigkeit in die Bezugs-Motorgeschwindigkeit
durch Multiplizieren der Bezugs-Umfangsgeschwindigkeit mit
einer Geschwindigkeits-Umwandlungskonstanten (N′n) umzu
wandeln, sowie eine Änderungsgeschwindigkeits-Begrenzungs
einrichtung (24) zum Aufnehmen des Ausgangs der Geschwin
digkeits-Umwandlungseinrichtung (33), zum Begrenzen von
Änderungen in der Ausgabe auf eine feste Änderungsge
schwindigkeit und zum Ausgeben des begrenzten Wertes, wo
bei die Änderungsgeschwindigkeit der genannten Änderungs
geschwindigkeit-Begrenzungseinrichtung entsprechend den
Änderungen in der Geschwindigkeits-Umwandlungskonstanten
geändert wird.
12. Motorsteuersystem nach Anspruch 11, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Geschwindigkeits-Umwandlungskonstante
(N′n) mindestens einen Durchmesser (Dn) der Walze und ein
Getriebeübersetzungsverhältnis (Gn) zwischen dem Motor und
der Walze aufweist, wobei die Änderungsgeschwindigkeit der
Änderungsgeschwindigkeits-Begrenzungseinrichtung multipli
ziert wird mit dem Verhältnis (Don/Dn) eines Normdurchmes
sers (Don) zum Durchmesser (Dn) der Walze.
13. Motorsteuersystem für eine Bearbeitungsstraße für
durchgehendes Material nach irgendeinem der Ansprüche 7
bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitungsstraße
für durchgehendes Material eine Walzstraße, eine Glüh
straße, eine Plattierungsstraße, eine Beizstraße, eine Be
arbeitungsstraße für maschinenbearbeitetes Glanzpapier,
eine Bearbeitungsstraße für einen Film oder eine Bearbei
tungsstraße für ein Magnetband ist.
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