JP2000344405A - ヘルパーロールの制御装置 - Google Patents
ヘルパーロールの制御装置Info
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- JP2000344405A JP2000344405A JP11155929A JP15592999A JP2000344405A JP 2000344405 A JP2000344405 A JP 2000344405A JP 11155929 A JP11155929 A JP 11155929A JP 15592999 A JP15592999 A JP 15592999A JP 2000344405 A JP2000344405 A JP 2000344405A
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- Heat Treatment Of Strip Materials And Filament Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 入側ロール、出側ロール、ヘルパロールを備
え、帯状の被処理材のプロセス処理するヘルパロールの
制御装置の構成を各ロールの加減速時に各ロールの回転
速度に差が生じて、各ロール間で被処理材の張力がアン
バランスになることを防止し、ヘルパーロールの揃速性
を向上させる。 【解決手段】 駆動モータの負荷電流が低下すると回転
速度が低下する垂下特性を持たせるＤroop機能に対し
て、加減速時にヘルパーロール制御器のＤroop機能設定
手段で設定されたＤroop量と電流検出手段で検出された
駆動モータ負荷電流を入力してＤroop量補償量を演算
し、速度基準発生器により演算された回転速度基準に加
算して、ヘルパーロール制御器に入力するＤroop量補償
演算器を主幹制御器に設けた構成とした。
え、帯状の被処理材のプロセス処理するヘルパロールの
制御装置の構成を各ロールの加減速時に各ロールの回転
速度に差が生じて、各ロール間で被処理材の張力がアン
バランスになることを防止し、ヘルパーロールの揃速性
を向上させる。 【解決手段】 駆動モータの負荷電流が低下すると回転
速度が低下する垂下特性を持たせるＤroop機能に対し
て、加減速時にヘルパーロール制御器のＤroop機能設定
手段で設定されたＤroop量と電流検出手段で検出された
駆動モータ負荷電流を入力してＤroop量補償量を演算
し、速度基準発生器により演算された回転速度基準に加
算して、ヘルパーロール制御器に入力するＤroop量補償
演算器を主幹制御器に設けた構成とした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は鉄鋼プラントにお
けるコイル状の薄鋼板等の帯状の被処理材を連続的に焼
鈍、メッキ等を行うプロセス処理区間のへルパーロール
の負荷バランスを制御するヘルパーロール装置の制御装
置に関するものである。
けるコイル状の薄鋼板等の帯状の被処理材を連続的に焼
鈍、メッキ等を行うプロセス処理区間のへルパーロール
の負荷バランスを制御するヘルパーロール装置の制御装
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】鉄鋼プラント等におけるコイル状に巻か
れた帯状の薄鋼板等の被処理材を連続的にプロセス処理
（焼鈍、メッキ等）を行う設備のへルパーロールの一般
的な構成を図７に示す。図において、１１は入側ロール
であり、駆動モータ１６により駆動される。１２は上方
および下方それぞれに複数のヘルパーロール１３を配置
して被処理材を円滑に通板させてプロセス処理するプロ
セス処理区間であり、ヘルパーロール１３は駆動モータ
１７により駆動される。１４は出側ロールであり、駆動
モータ１８で駆動される。２１は入側ロール駆動モータ
１６を制御する入側ロール制御器、２２はヘルパーロー
ル駆動モータ１７を制御するヘルパーロール制御器、２
３は出側ロール駆動モータ１８を制御する出側ロール制
御器、３０は各ロール制御器に対して回転速度基準Ｎｓ
を出力する主幹制御器である。
れた帯状の薄鋼板等の被処理材を連続的にプロセス処理
（焼鈍、メッキ等）を行う設備のへルパーロールの一般
的な構成を図７に示す。図において、１１は入側ロール
であり、駆動モータ１６により駆動される。１２は上方
および下方それぞれに複数のヘルパーロール１３を配置
して被処理材を円滑に通板させてプロセス処理するプロ
セス処理区間であり、ヘルパーロール１３は駆動モータ
１７により駆動される。１４は出側ロールであり、駆動
モータ１８で駆動される。２１は入側ロール駆動モータ
１６を制御する入側ロール制御器、２２はヘルパーロー
ル駆動モータ１７を制御するヘルパーロール制御器、２
３は出側ロール駆動モータ１８を制御する出側ロール制
御器、３０は各ロール制御器に対して回転速度基準Ｎｓ
を出力する主幹制御器である。
【０００３】入側ロール１１を駆動する駆動モータ１６
は入側ロール制御器２１により主幹制御器３０が出力す
る回転速度基準Ｎｓにより速度制御され、出側ロール１
４を駆動する駆動モータ１８は出側ロール制御器２３に
より被処理材の張力が所定の張力となるようにトルク制
御され、ヘルパーロール１３は被処理材が所定の速度で
通板し、プロセス処理区間１２における被処理材の円滑
な通板を助けるもので、ヘルパーロール制御器２２によ
り、ロール毎に決められた通板速度Ｖｓで通板し、決め
られた張力を保つように制御される。
は入側ロール制御器２１により主幹制御器３０が出力す
る回転速度基準Ｎｓにより速度制御され、出側ロール１
４を駆動する駆動モータ１８は出側ロール制御器２３に
より被処理材の張力が所定の張力となるようにトルク制
御され、ヘルパーロール１３は被処理材が所定の速度で
通板し、プロセス処理区間１２における被処理材の円滑
な通板を助けるもので、ヘルパーロール制御器２２によ
り、ロール毎に決められた通板速度Ｖｓで通板し、決め
られた張力を保つように制御される。
【０００４】ヘルパロール制御器２２に関連する部分の
ブロック図を図８に示す。主幹制御器３０は、被処理材
の通板速度Ｖｓを発生する速度基準発生器３１と速度基
準発生器３１が発生した通板速度Ｖｓをロール毎に回転
速度基準Ｎｓを演算し、各ロール制御器に出力する回転
速度基準演算器３２で構成され、ヘルパーロール制御器
２２は、主幹制御器３０から入力される回転速度基準Ｎ
ｓと駆動モータ１７の回転速度Ｎｍを入力して駆動モー
タ１７のトルク分電流Ｉｔを制御する速度コントローラ
３３と、駆動モータ１７の電流Ｉｍが低下すると回転速
度Ｎｍが増大する垂下特性を持たせるＤroop機能を設定
するＤroop機能設定手段３５と、駆動モータ１７の電流
Ｉｍをフィードバックして被処理材が所定の張力で通板
するようにトルク制御する電流制御手段３４とを備えた
構成であり、３７は駆動モータ１７の回転速度Ｎｍを検
出する回転速度検出手段である。
ブロック図を図８に示す。主幹制御器３０は、被処理材
の通板速度Ｖｓを発生する速度基準発生器３１と速度基
準発生器３１が発生した通板速度Ｖｓをロール毎に回転
速度基準Ｎｓを演算し、各ロール制御器に出力する回転
速度基準演算器３２で構成され、ヘルパーロール制御器
２２は、主幹制御器３０から入力される回転速度基準Ｎ
ｓと駆動モータ１７の回転速度Ｎｍを入力して駆動モー
タ１７のトルク分電流Ｉｔを制御する速度コントローラ
３３と、駆動モータ１７の電流Ｉｍが低下すると回転速
度Ｎｍが増大する垂下特性を持たせるＤroop機能を設定
するＤroop機能設定手段３５と、駆動モータ１７の電流
Ｉｍをフィードバックして被処理材が所定の張力で通板
するようにトルク制御する電流制御手段３４とを備えた
構成であり、３７は駆動モータ１７の回転速度Ｎｍを検
出する回転速度検出手段である。
【０００５】主幹制御器３０の回転速度基準演算器３２
は（式１）により決められた通板速度Ｖｓから駆動モー
タの回転速度基準Ｎｓを演算し、ヘルパーロール制御器
２２の速度コントローラ３３に入力される。
は（式１）により決められた通板速度Ｖｓから駆動モー
タの回転速度基準Ｎｓを演算し、ヘルパーロール制御器
２２の速度コントローラ３３に入力される。
【０００６】
【数１】
【０００７】ヘルパーロール制御器２２のＤroop機能設
定手段３５は、ヘルパーロール１３に直結された駆動モ
ータ１７の電流Ｉｍが増加すれば駆動モータの回転速度
Ｎｍが下がる回転速度垂下特性を設定するものである。
このように回転速度垂下特性を持つ機能をＤroop機能と
呼び、例えば図９に示すように駆動モータの回転速度Ｎ
ｍが電流Ｉｍの増加につれて低下量が大きくなるように
設定するものであり、回転速度の低下量をＤroop量Ｎｄ
という。このＤroop機能を設定して速度制御を行うと、
ヘルパーロール１３の間に通板されている被処理材の張
力に差が生じてヘルパーロール１３の回転が不安定にな
ることが防止でき、定常状態（一定の速度の状態）では
各ヘルパロール駆動モータ１７の負荷がバランスし、張
力変動の少ない安定した運転を可能にするものであり、
ヘルパーロール１３の制御には不可欠の機能である。Ｄ
roop機能は駆動モータの最大回転速度Ｎｐに対する１０
０％負荷電流時の垂下分のＤroop量Ｎｄを割合（％）で
表示される。しかし、各ロールのＤroop量Ｎｄを設定し
て運転した場合、加減速的にはヘルパーロール毎に微妙
なトルク差が生じ、ヘルパーロール１３毎に速度差が生
じて通板されている被処理材の各ヘルパーロール１３間
の張力が不揃いとなり不安定な状態になることがある。
定手段３５は、ヘルパーロール１３に直結された駆動モ
ータ１７の電流Ｉｍが増加すれば駆動モータの回転速度
Ｎｍが下がる回転速度垂下特性を設定するものである。
このように回転速度垂下特性を持つ機能をＤroop機能と
呼び、例えば図９に示すように駆動モータの回転速度Ｎ
ｍが電流Ｉｍの増加につれて低下量が大きくなるように
設定するものであり、回転速度の低下量をＤroop量Ｎｄ
という。このＤroop機能を設定して速度制御を行うと、
ヘルパーロール１３の間に通板されている被処理材の張
力に差が生じてヘルパーロール１３の回転が不安定にな
ることが防止でき、定常状態（一定の速度の状態）では
各ヘルパロール駆動モータ１７の負荷がバランスし、張
力変動の少ない安定した運転を可能にするものであり、
ヘルパーロール１３の制御には不可欠の機能である。Ｄ
roop機能は駆動モータの最大回転速度Ｎｐに対する１０
０％負荷電流時の垂下分のＤroop量Ｎｄを割合（％）で
表示される。しかし、各ロールのＤroop量Ｎｄを設定し
て運転した場合、加減速的にはヘルパーロール毎に微妙
なトルク差が生じ、ヘルパーロール１３毎に速度差が生
じて通板されている被処理材の各ヘルパーロール１３間
の張力が不揃いとなり不安定な状態になることがある。
【０００８】ヘルパーロール制御器２２は、主幹制御器
３０が出力した回転速度基準Ｎｓと、駆動モータのＤro
op機能設定手段３５で設定したＤroop量Ｎｄと、フィー
ドバックされた回転速度検出手段３７が検出した駆動モ
ータの回転速度Ｎｍとを速度コントローラ３３に入力
し、速度コントローラ３３からトルク分電流Ｉｔの基準
を電流コントローラ３４に出力し、電流コントローラ３
４は電流検出手段３６の検出した駆動モータ電流Ｉｍを
フィードバックしてトルク分電流Ｉｔの基準になるよう
に制御し、駆動モータ１７の回転速度が回転速度基準Ｎ
ｓになるように制御される。
３０が出力した回転速度基準Ｎｓと、駆動モータのＤro
op機能設定手段３５で設定したＤroop量Ｎｄと、フィー
ドバックされた回転速度検出手段３７が検出した駆動モ
ータの回転速度Ｎｍとを速度コントローラ３３に入力
し、速度コントローラ３３からトルク分電流Ｉｔの基準
を電流コントローラ３４に出力し、電流コントローラ３
４は電流検出手段３６の検出した駆動モータ電流Ｉｍを
フィードバックしてトルク分電流Ｉｔの基準になるよう
に制御し、駆動モータ１７の回転速度が回転速度基準Ｎ
ｓになるように制御される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】以上のように従来のヘ
ルパーロール制御器２２はＤroop量Ｎｄを設定したこと
により、駆動モータは定常状態で安定した回転で運転さ
れるが、各ヘルパーロール１３の加減速時には微妙な駆
動トルク差が生じて被処理材の各ヘルパーロール１３間
の張力に差が生じて不安定な状態になる問題点、ヘルパ
ーロール制御器２２は回転速度基準Ｎｓに基づいて速度
制御が行われるが、速度コントローラ３３の応答遅れが
あり、この応答遅れのバラツキによりヘルパーロール１
３の揃速性が損なわれる問題点、また、ヘルパーロール
１３は慣性モーメントだけではなく、摩擦状態、被処理
材の自重等がロール毎に異なり、駆動しているヘルパー
ロール１３の運転状態が安定しない場合もあるという問
題点がある。さらにヘルパロール１３の表面が柔軟なゴ
ム等で形成されている場合には、外力により変形するの
で被処理材の通板速度に対応するロール径の算出が困難
であり、決められた回転速度で制御すると安定した制御
ができないという問題点もあり、加減速時にはヘルパー
ロール１３の速度バランス（揃速性）が悪くなり、ヘル
パーロール間で被処理材の張力が不揃いになり、不安定
な状態になる。
ルパーロール制御器２２はＤroop量Ｎｄを設定したこと
により、駆動モータは定常状態で安定した回転で運転さ
れるが、各ヘルパーロール１３の加減速時には微妙な駆
動トルク差が生じて被処理材の各ヘルパーロール１３間
の張力に差が生じて不安定な状態になる問題点、ヘルパ
ーロール制御器２２は回転速度基準Ｎｓに基づいて速度
制御が行われるが、速度コントローラ３３の応答遅れが
あり、この応答遅れのバラツキによりヘルパーロール１
３の揃速性が損なわれる問題点、また、ヘルパーロール
１３は慣性モーメントだけではなく、摩擦状態、被処理
材の自重等がロール毎に異なり、駆動しているヘルパー
ロール１３の運転状態が安定しない場合もあるという問
題点がある。さらにヘルパロール１３の表面が柔軟なゴ
ム等で形成されている場合には、外力により変形するの
で被処理材の通板速度に対応するロール径の算出が困難
であり、決められた回転速度で制御すると安定した制御
ができないという問題点もあり、加減速時にはヘルパー
ロール１３の速度バランス（揃速性）が悪くなり、ヘル
パーロール間で被処理材の張力が不揃いになり、不安定
な状態になる。
【００１０】この発明は、上記問題点を解消するために
なされたものであり、加減速時にもヘルパーロールの揃
速性を保ち被処理材の張力の変動を抑えるヘルパーロー
ルの制御装置を得ることを目的とする。
なされたものであり、加減速時にもヘルパーロールの揃
速性を保ち被処理材の張力の変動を抑えるヘルパーロー
ルの制御装置を得ることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
るヘルパロールの制御装置は、上方と下方それぞれ複数
の駆動モータが直結されたヘルパーロールが平行配置さ
れ、帯状の被処理材を通板してプロセス処理するプロセ
ス処理区間が入側ロールと出側ロールの間に配置された
ヘルパーロール装置に対して、被処理材の通板速度を設
定する速度基準発生器と、通板速度より各ヘルパロール
に回転速度基準を演算して出力する回転速度基準演算器
とで構成された主幹制御器と、回転速度基準と駆動モー
タの回転速度信号とにより駆動モータのトルク分電流を
制御する速度コントローラと、駆動モータの電流が低下
すると回転速度が低下する垂下特性を持たせるＤroop機
能設定手段と、電流検出手段が検出した駆動モータ電流
をフィードバックして被処理材が所定の張力で通板する
ようにトルク制御する電流制御手段とで構成されたヘル
パーロール制御器に対して、加減速時に上記Ｄroop機能
設定手段により設定されたＤroop量と駆動モータ電流を
入力してＤroop量補償量を演算し、これを上記回転速度
基準に加算してヘルパーロール制御器の速度コントロー
ラに入力するＤroop量補償量演算器を設けた構成とした
ものである。
るヘルパロールの制御装置は、上方と下方それぞれ複数
の駆動モータが直結されたヘルパーロールが平行配置さ
れ、帯状の被処理材を通板してプロセス処理するプロセ
ス処理区間が入側ロールと出側ロールの間に配置された
ヘルパーロール装置に対して、被処理材の通板速度を設
定する速度基準発生器と、通板速度より各ヘルパロール
に回転速度基準を演算して出力する回転速度基準演算器
とで構成された主幹制御器と、回転速度基準と駆動モー
タの回転速度信号とにより駆動モータのトルク分電流を
制御する速度コントローラと、駆動モータの電流が低下
すると回転速度が低下する垂下特性を持たせるＤroop機
能設定手段と、電流検出手段が検出した駆動モータ電流
をフィードバックして被処理材が所定の張力で通板する
ようにトルク制御する電流制御手段とで構成されたヘル
パーロール制御器に対して、加減速時に上記Ｄroop機能
設定手段により設定されたＤroop量と駆動モータ電流を
入力してＤroop量補償量を演算し、これを上記回転速度
基準に加算してヘルパーロール制御器の速度コントロー
ラに入力するＤroop量補償量演算器を設けた構成とした
ものである。
【００１２】この発明の請求項２に係るヘルパロールの
制御装置は、請求項１の構成の回転速度基準を入力して
駆動モータの加減速率を検出する微分器と、加減速率か
ら加減速トルク補償量を演算してヘルパーロール制御器
の電流制御手段に加算入力する加減速トルク補償量演算
器を設けた構成としたものである。
制御装置は、請求項１の構成の回転速度基準を入力して
駆動モータの加減速率を検出する微分器と、加減速率か
ら加減速トルク補償量を演算してヘルパーロール制御器
の電流制御手段に加算入力する加減速トルク補償量演算
器を設けた構成としたものである。
【００１３】この発明の請求項３に係るヘルパロールの
制御装置は、請求項１の構成の回転速度基準を入力して
駆動モータの加減速率を検出する微分器と、加減速率か
ら加減速トルク補償量を演算してヘルパーロール制御器
の電流制御手段に加算入力する加減速トルク補償量演算
器と、加減速時にヘルパーロール制御器の電流検出手段
が検出した駆動モータ電流を入力して加減速トルクを演
算し、この加減速トルクから実際の慣性モーメントを求
め、上記加減速トルク補償量演算器に入力する慣性モー
メント補正演算器とを設けた構成としたものである。
制御装置は、請求項１の構成の回転速度基準を入力して
駆動モータの加減速率を検出する微分器と、加減速率か
ら加減速トルク補償量を演算してヘルパーロール制御器
の電流制御手段に加算入力する加減速トルク補償量演算
器と、加減速時にヘルパーロール制御器の電流検出手段
が検出した駆動モータ電流を入力して加減速トルクを演
算し、この加減速トルクから実際の慣性モーメントを求
め、上記加減速トルク補償量演算器に入力する慣性モー
メント補正演算器とを設けた構成としたものである。
【００１４】この発明の請求項４に係るヘルパロールの
制御装置は、請求項１乃至請求項３に対して、被処理材
の通板速度と駆動モータ電流とを取り込み、速度検出手
段が検出した駆動モータの回転速度を入力し、駆動モー
タ電流が安定した状態における駆動モータの回転速度と
被処理材の通板速度とによりロール径を演算する実ロー
ル径演算器と、回転速度基準演算器で演算された回転速
度基準を実ロール径演算器が演算した実ロール径により
補正する実ロール径補正演算器とを設けた構成としたも
のである。
制御装置は、請求項１乃至請求項３に対して、被処理材
の通板速度と駆動モータ電流とを取り込み、速度検出手
段が検出した駆動モータの回転速度を入力し、駆動モー
タ電流が安定した状態における駆動モータの回転速度と
被処理材の通板速度とによりロール径を演算する実ロー
ル径演算器と、回転速度基準演算器で演算された回転速
度基準を実ロール径演算器が演算した実ロール径により
補正する実ロール径補正演算器とを設けた構成としたも
のである。
【００１５】
【発明の実施の形態】実施の形態１．実施の形態１は、
従来の技術欄で図７に示したヘルパロール装置の各ヘル
パーロールが個別に駆動制御されているために生じるＤ
roop機能のＤroop量Ｎｄに微少な差が生じるのを補償す
ることで各ヘルパーロールの揃速性を得る実施の形態で
ある。実施の形態１のヘルパロールの制御装置のヘルパ
ーロール制御器に関する部分のブロック図を図１に示
す。図において、ヘルパーロール駆動モータ１７、ヘル
パーロール制御器２２、速度基準発生器３１、回転速度
基準演算器３２、速度コントローラ３３、電流コントロ
ーラ３４、Ｄroop機能設定手段３５、電流検出手段３
６、速度検出手段３７は従来の構成図の図７およびブロ
ック図の図８に示した部分と同一である。４０は主幹制
御器、４１は主幹制御器４０の部分に配置されたＤroop
量補償量Ｎdhを演算するＤroop量補償量演算器である。
従来の技術欄で図７に示したヘルパロール装置の各ヘル
パーロールが個別に駆動制御されているために生じるＤ
roop機能のＤroop量Ｎｄに微少な差が生じるのを補償す
ることで各ヘルパーロールの揃速性を得る実施の形態で
ある。実施の形態１のヘルパロールの制御装置のヘルパ
ーロール制御器に関する部分のブロック図を図１に示
す。図において、ヘルパーロール駆動モータ１７、ヘル
パーロール制御器２２、速度基準発生器３１、回転速度
基準演算器３２、速度コントローラ３３、電流コントロ
ーラ３４、Ｄroop機能設定手段３５、電流検出手段３
６、速度検出手段３７は従来の構成図の図７およびブロ
ック図の図８に示した部分と同一である。４０は主幹制
御器、４１は主幹制御器４０の部分に配置されたＤroop
量補償量Ｎdhを演算するＤroop量補償量演算器である。
【００１６】この構成では、Ｄroop機能設定手段３５で
設定されたＤroop量Ｎｄと電流検出手段３６で検出され
た駆動モータ電流Ｉｍを主幹制御器４０に配置されたＤ
roop量補償量演算器４１にて（式２）による演算を行
い、演算結果のＤroop量補償量Ｎdhを回転速度基準演算
器３２から出力される回転速度基準Ｎｓに加算してヘル
パーロール制御器２２の速度コントローラ３３に入力す
る構成である。
設定されたＤroop量Ｎｄと電流検出手段３６で検出され
た駆動モータ電流Ｉｍを主幹制御器４０に配置されたＤ
roop量補償量演算器４１にて（式２）による演算を行
い、演算結果のＤroop量補償量Ｎdhを回転速度基準演算
器３２から出力される回転速度基準Ｎｓに加算してヘル
パーロール制御器２２の速度コントローラ３３に入力す
る構成である。
【００１７】
【数２】
【００１８】このようにＤroop量補償量演算器４１によ
り、Ｄroop機能設定手段３５で設定されたＤroop量Ｎｄ
にＤroop量補償量をＮdhを加算する制御を行うことによ
り、各ヘルパーロール１３の駆動トルクには微妙なトル
ク差が生じ、被処理材の各ヘルパーロール１３間の張力
に差が生じて不安定になることがなくなり、加減速時の
ヘルパーロール１３の揃速性がよくなる。
り、Ｄroop機能設定手段３５で設定されたＤroop量Ｎｄ
にＤroop量補償量をＮdhを加算する制御を行うことによ
り、各ヘルパーロール１３の駆動トルクには微妙なトル
ク差が生じ、被処理材の各ヘルパーロール１３間の張力
に差が生じて不安定になることがなくなり、加減速時の
ヘルパーロール１３の揃速性がよくなる。
【００１９】実施の形態２．実施の形態２は、従来の技
術欄に示した図７の構成のヘルパーロール装置のヘルパ
ーロール１３の駆動モータの速度コントローラ３３の応
答遅れを補償する実施の形態である。実施の形態２のヘ
ルパーロールの制御装置のヘルパーロール制御器に関す
る部分のブロック図を図２に示す。図において、ヘルパ
ーロール駆動モータ１７、ヘルパーロール制御器２２、
速度基準発生器３１、回転速度基準演算器３２、速度コ
ントローラ３３、電流コントローラ３４、Ｄroop機能設
定手段３５、電流検出手段３６、速度検出手段３７、主
幹制御器４０、Ｄroop量補償量演算器４１は実施の形態
１の図１と同一である。５０は主幹制御器、５１は回転
速度基準Ｎｓを入力して駆動モータの加減速率αを検出
する微分器、５２は加減速率αから加減速トルク補償量
Ｔbhを演算し、ヘルパーロール制御器２２の電流制御手
段に加算入力する加減速トルク補償量演算器である。
術欄に示した図７の構成のヘルパーロール装置のヘルパ
ーロール１３の駆動モータの速度コントローラ３３の応
答遅れを補償する実施の形態である。実施の形態２のヘ
ルパーロールの制御装置のヘルパーロール制御器に関す
る部分のブロック図を図２に示す。図において、ヘルパ
ーロール駆動モータ１７、ヘルパーロール制御器２２、
速度基準発生器３１、回転速度基準演算器３２、速度コ
ントローラ３３、電流コントローラ３４、Ｄroop機能設
定手段３５、電流検出手段３６、速度検出手段３７、主
幹制御器４０、Ｄroop量補償量演算器４１は実施の形態
１の図１と同一である。５０は主幹制御器、５１は回転
速度基準Ｎｓを入力して駆動モータの加減速率αを検出
する微分器、５２は加減速率αから加減速トルク補償量
Ｔbhを演算し、ヘルパーロール制御器２２の電流制御手
段に加算入力する加減速トルク補償量演算器である。
【００２０】この構成では、微分器５１に回転速度基準
演算器３２の出力する回転速度基準Ｎｓを入力し、（式
３）により駆動モータ１７の加減速トルクＴｍを求め、
（式４）により駆動モータの定格トルクＴｐを求めて
（式５）により加減速トルク補償量Ｔbhを演算し、ヘル
パーロール制御器２２の電流コントローラ３４に加算入
力する。
演算器３２の出力する回転速度基準Ｎｓを入力し、（式
３）により駆動モータ１７の加減速トルクＴｍを求め、
（式４）により駆動モータの定格トルクＴｐを求めて
（式５）により加減速トルク補償量Ｔbhを演算し、ヘル
パーロール制御器２２の電流コントローラ３４に加算入
力する。
【００２１】
【数３】
【００２２】加減速トルク補償量Ｔbhを電流コントロー
ラ３４に入力することにより、速度コントローラ３３の
応答遅れを補償することができる。
ラ３４に入力することにより、速度コントローラ３３の
応答遅れを補償することができる。
【００２３】実施の形態３．実施の形態３は、従来の技
術欄に示した図７の構成のヘルパーロール装置の動作状
態において、無駆動ロールがあったり、ロールのスパン
が長く被処理材の自重が大きな負荷となるような場合の
駆動モータの負荷となる慣性モーメントを補正する実施
の形態である。実施の形態３のヘルパロール装置の制御
装置のヘルパーロール制御器に関する部分のブロック図
を図３に示す。図において、ヘルパーロール駆動モータ
１７、ヘルパーロール制御器２２、速度基準発生器３
１、回転速度基準演算器３２、速度コントローラ３３、
電流コントローラ３４、Ｄroop機能設定手段３５、電流
検出手段３６、速度検出手段３７、Ｄroop量補償量演算
器４１は実施の形態１の図１と同一である。回転速度基
準Ｎｓを入力して駆動モータの加減速率を検出する微分
器５１は、加減速率から加減速トルク補償量を演算し、
ヘルパーロール制御器２２の電流制御手段に加算入力す
る加減速トルク補償量演算器５２は実施の形態２の図２
の相当部分と同一である。６０は主幹制御器、６１は慣
性モーメント補正演算器である。
術欄に示した図７の構成のヘルパーロール装置の動作状
態において、無駆動ロールがあったり、ロールのスパン
が長く被処理材の自重が大きな負荷となるような場合の
駆動モータの負荷となる慣性モーメントを補正する実施
の形態である。実施の形態３のヘルパロール装置の制御
装置のヘルパーロール制御器に関する部分のブロック図
を図３に示す。図において、ヘルパーロール駆動モータ
１７、ヘルパーロール制御器２２、速度基準発生器３
１、回転速度基準演算器３２、速度コントローラ３３、
電流コントローラ３４、Ｄroop機能設定手段３５、電流
検出手段３６、速度検出手段３７、Ｄroop量補償量演算
器４１は実施の形態１の図１と同一である。回転速度基
準Ｎｓを入力して駆動モータの加減速率を検出する微分
器５１は、加減速率から加減速トルク補償量を演算し、
ヘルパーロール制御器２２の電流制御手段に加算入力す
る加減速トルク補償量演算器５２は実施の形態２の図２
の相当部分と同一である。６０は主幹制御器、６１は慣
性モーメント補正演算器である。
【００２４】慣性モーメント補正演算器６１は、ヘルパ
ーロール１３の加減速時の駆動モータの電流Ｉｂを入力
し、（式６）により加減速トルクＴbmを演算し、加減速
トルクＴbmから（式７）により慣性モーメントＧＤa2を
逆算し、加減速トルク補償量演算器５２の慣性モーメン
トＧＤ2 を補正する。
ーロール１３の加減速時の駆動モータの電流Ｉｂを入力
し、（式６）により加減速トルクＴbmを演算し、加減速
トルクＴbmから（式７）により慣性モーメントＧＤa2を
逆算し、加減速トルク補償量演算器５２の慣性モーメン
トＧＤ2 を補正する。
【００２５】
【数４】
【００２６】演算された慣性モーメントＧＤa2を加減速
トルク補正演算器５２の慣性モーメントＧＤ2 として演
算することにより、駆動モータの実際の負荷となってい
る慣性モーメントＧＤ2 の加減速トルク分を補正するこ
とができる。
トルク補正演算器５２の慣性モーメントＧＤ2 として演
算することにより、駆動モータの実際の負荷となってい
る慣性モーメントＧＤ2 の加減速トルク分を補正するこ
とができる。
【００２７】実施の形態４．実施の形態４は、主幹制御
器の回転速度基準演算器３２により、回転速度基準Ｎｓ
を演算するとき、ロール表面が弾力性のあるゴム等で形
成されているときは外力により変形するので、被処理材
を通板させる速度が基準ロール径Ｄｓに比例しない構成
の場合の被処理材の設定された通板速度から制御上のヘ
ルパーロール直径を算出する実施の形態である。図４に
実施の形態１の図１に示す制御器にヘルパーロール直径
を算出する実ロール径算出演算器を設けた場合のブロッ
ク図を示す。図において、ヘルパーロール駆動モータ１
７、ヘルパーロール制御器２２、速度基準発生器３１、
回転速度基準演算器３２、速度コントローラ３３、電流
コントローラ３４、Ｄroop機能設定手段３５、電流検出
手段３６、速度検出手段３７、４１はＤroop量補償量Ｎ
dhを演算するＤroop量補償量演算器であり、実施の形態
１の図１に示すブロック図の図１に示した部分と同一で
ある。７０は主幹制御器、７１は主幹制御器７０の部分
に配置された実ロール径演算器、７２は実ロール径補正
演算器である。
器の回転速度基準演算器３２により、回転速度基準Ｎｓ
を演算するとき、ロール表面が弾力性のあるゴム等で形
成されているときは外力により変形するので、被処理材
を通板させる速度が基準ロール径Ｄｓに比例しない構成
の場合の被処理材の設定された通板速度から制御上のヘ
ルパーロール直径を算出する実施の形態である。図４に
実施の形態１の図１に示す制御器にヘルパーロール直径
を算出する実ロール径算出演算器を設けた場合のブロッ
ク図を示す。図において、ヘルパーロール駆動モータ１
７、ヘルパーロール制御器２２、速度基準発生器３１、
回転速度基準演算器３２、速度コントローラ３３、電流
コントローラ３４、Ｄroop機能設定手段３５、電流検出
手段３６、速度検出手段３７、４１はＤroop量補償量Ｎ
dhを演算するＤroop量補償量演算器であり、実施の形態
１の図１に示すブロック図の図１に示した部分と同一で
ある。７０は主幹制御器、７１は主幹制御器７０の部分
に配置された実ロール径演算器、７２は実ロール径補正
演算器である。
【００２８】実ロール径演算器７１に被処理材の通板速
度Ｖｓと回転速度基準Ｎｓと駆動モータ電流Ｉｍを取り
込み、モータ回転速度が一定になって駆動モータ電流Ｉ
ｍが安定した状態の駆動モータ１７の速度検出手段３７
が検出した駆動モータの回転速度Ｎｍを入力して（式
８）により実ロール径Ｄａを演算し、実ロール径補正演
算器７２に入力する。
度Ｖｓと回転速度基準Ｎｓと駆動モータ電流Ｉｍを取り
込み、モータ回転速度が一定になって駆動モータ電流Ｉ
ｍが安定した状態の駆動モータ１７の速度検出手段３７
が検出した駆動モータの回転速度Ｎｍを入力して（式
８）により実ロール径Ｄａを演算し、実ロール径補正演
算器７２に入力する。
【００２９】
【数５】
【００３０】実ロール径補正演算器７２では回転速度基
準Ｎｓを（式９）により実ロール径Ｄａにより回転速度
基準補正値Ｎshを演算してヘルパーロール制御器２２の
速度コントローラ３３に入力する。
準Ｎｓを（式９）により実ロール径Ｄａにより回転速度
基準補正値Ｎshを演算してヘルパーロール制御器２２の
速度コントローラ３３に入力する。
【００３１】
【数６】
【００３２】この補正によりヘルパーロール１３の表面
が弾性体で形成されている場合においても補正された精
度のよい回転速度基準補正値Ｎｓhが得られ、ヘルパー
ロール１３の揃速性の向上が得られる。
が弾性体で形成されている場合においても補正された精
度のよい回転速度基準補正値Ｎｓhが得られ、ヘルパー
ロール１３の揃速性の向上が得られる。
【００３３】上記は実施の形態１に実ロール径演算器７
１、実ロール径補正演算器７２の実ロール径補正手段を
付加した構成を示したが、実施の形態２に付加した場合
のブロック図を図５に、実施の形態３に付加した場合の
ブロック図を図６に示す。実施の形態２、実施の形態３
においても実施の形態１に付加した場合と同様に、ヘル
パーロール１３の表面が弾性体で形成されている場合に
おいても精度のよい回転速度基準が得られ、ヘルパーロ
ールの揃速性が得られる。
１、実ロール径補正演算器７２の実ロール径補正手段を
付加した構成を示したが、実施の形態２に付加した場合
のブロック図を図５に、実施の形態３に付加した場合の
ブロック図を図６に示す。実施の形態２、実施の形態３
においても実施の形態１に付加した場合と同様に、ヘル
パーロール１３の表面が弾性体で形成されている場合に
おいても精度のよい回転速度基準が得られ、ヘルパーロ
ールの揃速性が得られる。
【００３４】
【発明の効果】この発明の請求項１に係るヘルパーロー
ルの制御装置は、被処理材の通板速度を設定する速度基
準発生器と、通板速度より各ヘルパロールに回転速度基
準を演算して出力する回転速度基準演算器とで構成され
た主幹制御器と、回転速度基準と駆動モータの回転速度
信号とにより駆動モータのトルク分電流を制御する速度
コントローラと、駆動モータの電流が増大すると回転速
度が低下する垂下特性を持たせるＤroop機能設定手段
と、電流検出手段が検出した駆動モータ電流をフィード
バックして被処理材が所定の張力で通板するようにトル
ク制御する電流制御手段とで構成されたヘルパーロール
制御器に対して、加減速時に上記Ｄroop機能設定手段に
より設定されたＤroop量と駆動モータ電流を入力してＤ
roop量補償量を演算し、これを上記回転速度基準に加算
してヘルパーロール制御器の速度コントローラに入力す
るＤroop量補償量演算器を設けた構成としたので、各ヘ
ルパーロールの駆動トルクに微妙なトルク差が生じてヘ
ルパーロール毎に微少な速度差が発生して通板されてい
る被処理材の張力に差が生じて不安定な状態になること
が解消され、加減速時のヘルパーロールの揃速性がよく
なる。
ルの制御装置は、被処理材の通板速度を設定する速度基
準発生器と、通板速度より各ヘルパロールに回転速度基
準を演算して出力する回転速度基準演算器とで構成され
た主幹制御器と、回転速度基準と駆動モータの回転速度
信号とにより駆動モータのトルク分電流を制御する速度
コントローラと、駆動モータの電流が増大すると回転速
度が低下する垂下特性を持たせるＤroop機能設定手段
と、電流検出手段が検出した駆動モータ電流をフィード
バックして被処理材が所定の張力で通板するようにトル
ク制御する電流制御手段とで構成されたヘルパーロール
制御器に対して、加減速時に上記Ｄroop機能設定手段に
より設定されたＤroop量と駆動モータ電流を入力してＤ
roop量補償量を演算し、これを上記回転速度基準に加算
してヘルパーロール制御器の速度コントローラに入力す
るＤroop量補償量演算器を設けた構成としたので、各ヘ
ルパーロールの駆動トルクに微妙なトルク差が生じてヘ
ルパーロール毎に微少な速度差が発生して通板されてい
る被処理材の張力に差が生じて不安定な状態になること
が解消され、加減速時のヘルパーロールの揃速性がよく
なる。
【００３５】この発明の請求項２に係るヘルパーロール
の制御装置は、請求項１の構成の回転速度基準を入力し
て駆動モータの加減速率を検出する微分器と、加減速率
から加減速トルク補償量を演算してヘルパーロール制御
器の電流制御手段に加算入力する加減速トルク補償量演
算器を設けた構成としたので、速度コントローラ３３の
応答遅れが補償され、加減速時にも被処理材の張力の不
揃いがなくなり、ヘルパーロールの揃速性が向上する。
の制御装置は、請求項１の構成の回転速度基準を入力し
て駆動モータの加減速率を検出する微分器と、加減速率
から加減速トルク補償量を演算してヘルパーロール制御
器の電流制御手段に加算入力する加減速トルク補償量演
算器を設けた構成としたので、速度コントローラ３３の
応答遅れが補償され、加減速時にも被処理材の張力の不
揃いがなくなり、ヘルパーロールの揃速性が向上する。
【００３６】この発明の請求項３に係るヘルパーロール
の制御装置は、請求項１の構成の回転速度基準を入力し
て駆動モータの加減速率を検出する微分器と、加減速率
から加減速トルク補償量を演算してヘルパーロール制御
器の電流制御手段に加算入力する加減速トルク補償量演
算器と、加減速時にヘルパーロール制御器の電流検出手
段が検出した駆動モータ電流を入力して加減速トルクを
演算し、この加減速トルクから実際の慣性モーメントを
求め、加減速トルク補償量演算器に入力する慣性モーメ
ント補正演算器とを設けた構成としたので、駆動モータ
の実際の負荷となっている慣性モーメントの加減速トル
ク分を補償することができ、加減速時にも被処理材の張
力の不揃いがなくなり、ヘルパーロールの揃速性が向上
する。
の制御装置は、請求項１の構成の回転速度基準を入力し
て駆動モータの加減速率を検出する微分器と、加減速率
から加減速トルク補償量を演算してヘルパーロール制御
器の電流制御手段に加算入力する加減速トルク補償量演
算器と、加減速時にヘルパーロール制御器の電流検出手
段が検出した駆動モータ電流を入力して加減速トルクを
演算し、この加減速トルクから実際の慣性モーメントを
求め、加減速トルク補償量演算器に入力する慣性モーメ
ント補正演算器とを設けた構成としたので、駆動モータ
の実際の負荷となっている慣性モーメントの加減速トル
ク分を補償することができ、加減速時にも被処理材の張
力の不揃いがなくなり、ヘルパーロールの揃速性が向上
する。
【００３７】この発明の請求項４に係るヘルパーロール
の制御装置は、請求項１〜請求項３の構成に対して、被
処理材の通板速度と駆動モータ電流とを取り込み、速度
検出手段が検出した駆動モータの回転速度を入力し、駆
動モータ電流が安定した状態における駆動モータの回転
速度と被処理材の通板速度とによりロール径を演算する
実ロール径演算器と、回転速度基準演算器で演算された
回転速度基準を実ロール径演算器が演算した実ロール径
により補正する実ロール径補正演算器とを設けた構成と
したので、ヘルパーロールの表面が弾性体で形成されて
いる場合においても補正された精度のよい回転速度基準
が得られ、ヘルパーロールの揃速性が向上する。
の制御装置は、請求項１〜請求項３の構成に対して、被
処理材の通板速度と駆動モータ電流とを取り込み、速度
検出手段が検出した駆動モータの回転速度を入力し、駆
動モータ電流が安定した状態における駆動モータの回転
速度と被処理材の通板速度とによりロール径を演算する
実ロール径演算器と、回転速度基準演算器で演算された
回転速度基準を実ロール径演算器が演算した実ロール径
により補正する実ロール径補正演算器とを設けた構成と
したので、ヘルパーロールの表面が弾性体で形成されて
いる場合においても補正された精度のよい回転速度基準
が得られ、ヘルパーロールの揃速性が向上する。
【図１】 実施の形態１のヘルパーロールの制御装置の
ヘルパーロール制御器部分のブロック図である。
ヘルパーロール制御器部分のブロック図である。
【図２】 実施の形態２のヘルパーロールの制御装置の
ヘルパーロール制御器部分のブロック図である。
ヘルパーロール制御器部分のブロック図である。
【図３】 実施の形態３のヘルパーロールの制御装置の
ヘルパーロール制御器部分のブロック図である。
ヘルパーロール制御器部分のブロック図である。
【図４】 実施の形態１の構成に実ロール径補正手段を
付加したヘルパーロールの制御装置のヘルパーロール制
御器部分のブロック図である。
付加したヘルパーロールの制御装置のヘルパーロール制
御器部分のブロック図である。
【図５】 実施の形態２の構成に実ロール径補正手段を
付加したヘルパーロールの制御装置のヘルパーロール制
御器部分のブロック図である。
付加したヘルパーロールの制御装置のヘルパーロール制
御器部分のブロック図である。
【図６】 実施の形態３の構成に実ロール径補正手段を
付加したヘルパーロールの制御装置のヘルパーロール制
御器部分のブロック図である。
付加したヘルパーロールの制御装置のヘルパーロール制
御器部分のブロック図である。
【図７】 従来のヘルパーロールの制御装置の構成図で
ある。
ある。
【図８】 従来のヘルパーロールの制御装置のヘルパー
ロール制御器部分のブロック図である。
ロール制御器部分のブロック図である。
【図９】 駆動モータの駆動モータの回転速度垂下機能
のＤroop機能の例を示す例である。
のＤroop機能の例を示す例である。
１７ ヘルパーロール駆動モータ、２０ ヘルパーロー
ル制御器、３１ 速度基準発生器、３２ 回転速度基準
演算器、３３ 速度コントローラ、３４ 電流コントロ
ーラ、３５ Ｄroop機能設定手段、３６ 電流検出手
段、３７ 回転速度検出手段、４０ 主幹制御器、４１
Ｄroop量補正量演算器、５０ 主幹制御器、５１ 微
分器、５２ 加減速演算器、６０ 主幹制御器、６１
慣性モーメント補正演算器、７０ 主幹制御器、７１
実ロール径演算器、７２ 実ロール径補正演算器。
ル制御器、３１ 速度基準発生器、３２ 回転速度基準
演算器、３３ 速度コントローラ、３４ 電流コントロ
ーラ、３５ Ｄroop機能設定手段、３６ 電流検出手
段、３７ 回転速度検出手段、４０ 主幹制御器、４１
Ｄroop量補正量演算器、５０ 主幹制御器、５１ 微
分器、５２ 加減速演算器、６０ 主幹制御器、６１
慣性モーメント補正演算器、７０ 主幹制御器、７１
実ロール径演算器、７２ 実ロール径補正演算器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ２３Ｃ 2/40 Ｃ２３Ｃ 2/40
Claims (4)
- 【請求項１】 上方と下方それぞれ複数の駆動モータが
直結されたヘルパーロールが平行配置され、帯状の被処
理材を通板してプロセス処理するプロセス処理区間が入
側ロールと出側ロールの間に配置され、被処理材の通板
速度を設定する速度基準発生器と、設定された通板速度
より各ヘルパロールに回転速度基準を演算して出力する
回転速度基準演算器とで構成された主幹制御器と、回転
速度基準と駆動モータの回転速度信号とにより駆動モー
タのトルク分電流を制御する速度コントローラと、駆動
モータの電流が増大すると回転速度が低下する垂下特性
を持たせるＤroop機能設定手段と、電流検出手段が検出
した駆動モータ電流をフィードバックして被処理材が所
定の張力で通板するようにトルク制御する電流制御手段
とで構成されたヘルパーロール制御器とで制御されるヘ
ルパーロールの制御装置において、加減速時に上記Ｄro
op機能設定手段により設定されたＤroop量と駆動モータ
電流を入力してＤroop量補償量を演算し、これを上記回
転速度基準に加算してヘルパーロール制御器の速度コン
トローラに入力するＤroop量補償量演算器を設けたこと
を特徴とするヘルパーロールの制御装置。 - 【請求項２】 回転速度基準を入力して駆動モータの加
減速率を検出する微分器と、加減速率から加減速トルク
補償量を演算してヘルパーロール制御器の電流制御手段
に加算入力する加減速トルク補償量演算器を設けたこと
を特徴とする請求項１記載のヘルパーロールの制御装
置。 - 【請求項３】 回転速度基準を入力して駆動モータの加
減速率を検出する微分器と、加減速率から加減速トルク
補償量を演算してヘルパーロール制御器の電流制御手段
に加算入力する加減速トルク補償量演算器と、加減速時
にヘルパーロール制御器の電流検出手段が検出した駆動
モータ電流を入力して加減速トルクを演算し、この加減
速トルクから実際の慣性モーメントを求め、上記加減速
トルク補償量演算器に入力する慣性モーメント補正演算
器とを設けたことを特徴とする請求項１記載のヘルパー
ロールの制御装置。 - 【請求項４】 被処理材の通板速度と駆動モータ電流と
を取り込み、速度検出手段が検出した駆動モータの回転
速度を入力し、駆動モータ電流が安定した状態における
駆動モータの回転速度と被処理材の通板速度とによりロ
ール径を演算する実ロール径演算器と、回転速度基準演
算器で演算された回転速度基準を実ロール径演算器が演
算した実ロール径により補正する実ロール径補正演算器
とを設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のい
ずれかに記載のヘルパーロール装置の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11155929A JP2000344405A (ja) | 1999-06-03 | 1999-06-03 | ヘルパーロールの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11155929A JP2000344405A (ja) | 1999-06-03 | 1999-06-03 | ヘルパーロールの制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000344405A true JP2000344405A (ja) | 2000-12-12 |
Family
ID=15616607
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11155929A Pending JP2000344405A (ja) | 1999-06-03 | 1999-06-03 | ヘルパーロールの制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000344405A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009208957A (ja) * | 2008-03-06 | 2009-09-17 | Yaskawa Electric Corp | 張力制御装置およびその制御方法、ならびに張力制御装置を備えた搬送装置 |
-
1999
- 1999-06-03 JP JP11155929A patent/JP2000344405A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009208957A (ja) * | 2008-03-06 | 2009-09-17 | Yaskawa Electric Corp | 張力制御装置およびその制御方法、ならびに張力制御装置を備えた搬送装置 |
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