JP2007144487A

JP2007144487A - Step avoidance controller of hot rolling down coiler, and its control method

Info

Publication number: JP2007144487A
Application number: JP2005344319A
Authority: JP
Inventors: Noriyuki Saito; 憲幸斉藤; Hidemi Morozumi; 英海両角; Akira Nagata; 明永田; Yoshihisa Fujisaki; 芳久藤咲; Takehiko Ishida; 武彦石田; Hiroshi Tanaka; 宏田中
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2005-11-29
Filing date: 2005-11-29
Publication date: 2007-06-14
Anticipated expiration: 2025-11-29
Also published as: JP4736752B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide the step avoidance controller of a hot rolling down coiler which is inexpensive, excellent in maintainability, and can achieve long service life of the down coiler, and its control method. <P>SOLUTION: The step avoidance control device of the hot rolling down coiler comprises a mandrel, a pinch roll for guiding a hot-rolled steel plate to the mandrel, and a wrapper roll for pressing the hot-rolled steel plate against the mandrel, and further comprises a sequencer having at least the tracking function for tracing the state of the hot-rolled steel plate and the operation control function of the wrapper roll. The operation control is performed by changing the first control mode of pressing the wrapper roll against the mandrel, and the second control mode for opening the wrapper roll from the mandrel, and the changing timing is determined considering the output delay of the sequencer. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、熱延ダウンコイラーの段差回避制御装置、及びその制御方法に関し、特に、安価で保守性に優れた熱延ダウンコイラーの段差回避制御装置、及びその制御方法に関する。 The present invention relates to a step avoidance control device for a hot rolled down coiler and a control method thereof, and more particularly, to a step avoidance control device for a hot rolled down coiler excellent in maintainability and a control method thereof.

加熱されたスラブを粗圧延機及び連続熱間仕上げ圧延機を用いて処理することにより、所定の厚みへと加工された熱延鋼板の被巻取り材（以下において、「熱延鋼板」又は「ストリップ」と記述する。）は、巻取機（以下において、「ダウンコイラー」と記述する。）によってコイル状に巻き取られる。ダウンコイラーは、マンドレル、ピンチロール、及び、ラッパーロールを備えており、ピンチロールによって案内されたストリップは、動作を油圧制御されるラッパーロールにより、マンドレルへ押し付けられる。 By processing the heated slab using a rough rolling mill and a continuous hot finish rolling mill, a material to be wound of a hot-rolled steel sheet processed to a predetermined thickness (hereinafter referred to as “hot-rolled steel sheet” or “ The strip is described as a coil by a winder (hereinafter referred to as “down coiler”). The downcoiler includes a mandrel, a pinch roll, and a wrapper roll, and the strip guided by the pinch roll is pressed against the mandrel by a wrapper roll whose operation is hydraulically controlled.

熱延ミルでは、ストリップが高速（例えば、分速８００ｍ程度等）で巻き取られるため、ラッパーロールの動作制御には高い精度、高い演算処理速度が要求される。仮に、ストリップの先端部分、及び／又は、コイル状に巻き取られたストリップ先端の重なり部分がラッパーロールに衝突すると、ストリップ及びラッパーロールに傷が生じ、切り下げ要因（歩留まり低下）となる。そのため、かかる事態を回避し得る、ラッパーロールの動作制御が望まれている。 In the hot rolling mill, since the strip is wound at a high speed (for example, about 800 m / min), high accuracy and high processing speed are required for the operation control of the wrapper roll. If the leading end portion of the strip and / or the overlapping portion of the leading end of the strip wound in a coil shape collide with the wrapper roll, the strip and the wrapper roll are damaged, which causes a cut-down factor (decrease in yield). Therefore, the operation control of the wrapper roll that can avoid such a situation is desired.

ダウンコイラー、及び、ダウンコイラーの動作制御に関する技術は、これまでにいくつか開示されてきている。例えば、特許文献１には、ダウンコイラーに関する技術が開示されており、かかる技術によれば、機械系の破損、ストリップへの叩き傷、巻形状の悪化に対する対策を講じ、良質の製品を供給できる巻取機が提供される、としている。また、特許文献２には、ラッパーロールの制御方法に関する技術が開示されており、かかる技術によれば、ラッパーロール等の機械的振動の発生を防止することができ、ラッパーロールのストリップに対する押し付けを常に安定に行うことができる、としている。さらに、特許文献３には、ダウンコイラー段差回避制御システムに関する技術が開示されており、かかる技術によれば、いかなるストリップ先端形状においても真のストリップ先端を確実に検出することができる、としている。
特開昭５５−６８１２３号公報特開昭５９−１５６５１４号公報特開昭６０−３０５２２号公報日本鉄鋼協会第１３２回制御技術部会資料、「冷延タンデムミル油圧圧下制御装置への汎用シーケンサの適用」、制技１３２−１−２ Several techniques related to downcoilers and operation control of downcoilers have been disclosed so far. For example, Patent Document 1 discloses a technique related to a downcoiler, and according to such a technique, it is possible to supply a high-quality product by taking measures against breakage of a mechanical system, tapping on a strip, and deterioration of a winding shape. A winder is provided. Patent Document 2 discloses a technique related to a method for controlling a wrapper roll. According to this technique, it is possible to prevent the occurrence of mechanical vibration of the wrapper roll or the like, and to press the wrapper roll against the strip. It is said that it can always be performed stably. Further, Patent Document 3 discloses a technique related to a downcoiler level difference avoidance control system, and according to such a technique, a true strip tip can be reliably detected in any strip tip shape.
JP-A-55-68123 JP 59-156514 A Japanese Patent Laid-Open No. 60-30522 Material of the 132nd Control Technology Group of the Iron and Steel Institute of Japan, "Application of a general-purpose sequencer to a cold rolling tandem mill hydraulic reduction control device", Control 132-1-2

特許文献１に開示されているダウンコイラーの動作制御、並びに、特許文献２及び３に開示されている技術では、通常、高い演算処理速度を有するマイクロコンピュータ（以下において、「マイコン」と記述する。）が使用されている（図９参照）。しかし、マイコンは高価であるほか、プログラムの動作状況を確認し難いためメンテナンス性が低く、また、製品寿命が低い等の問題があった。 In the downcoiler operation control disclosed in Patent Document 1 and the techniques disclosed in Patent Documents 2 and 3, a microcomputer having a high arithmetic processing speed (hereinafter, referred to as “microcomputer”) is generally described. ) Is used (see FIG. 9). However, the microcomputer is expensive, and it is difficult to check the operation status of the program, so that the maintainability is low and the product life is short.

一方、工業用のシーケンス制御専用のコンピュータとして、汎用シーケンサが普及している。汎用シーケンサは、上記マイコンよりも一般に安価であり、保守性に優れるという特徴を有している。そのため、マイコンに代えて汎用シーケンサを用いることができれば、上記問題を解決することが可能になると考えられる。従来の汎用シーケンサは、演算処理能力が低く、ダウンコイラーの動作制御には適用されなかったが、近年、汎用シーケンサの機能が高度化し、演算処理速度が高速化されてきているため、汎用シーケンサをダウンコイラーの動作制御に適用することが可能になりつつある。 On the other hand, general-purpose sequencers are widely used as industrial dedicated computer for sequence control. The general-purpose sequencer is generally cheaper than the microcomputer and has a feature of excellent maintainability. Therefore, if a general-purpose sequencer can be used instead of the microcomputer, it is considered that the above problem can be solved. Conventional general-purpose sequencers have low arithmetic processing capability and have not been applied to downcoiler operation control. However, in recent years, general-purpose sequencer functions have become more sophisticated and arithmetic processing speeds have been increased. It is becoming possible to apply to the operation control of a down coiler.

汎用シーケンサを油圧制御システムへ適用する技術として、例えば、非特許文献１に、冷延タンデムミル油圧圧下制御装置への汎用シーケンサの適用に関する技術が開示されている。かかる技術によれば、冷延タンデムミルの油圧圧下制御装置へ汎用シーケンサを適用することが可能になる。しかし、ダウンコイラーは、冷延タンデムミルの油圧圧下制御装置と構成が異なり、制御すべき対象が増加する。そのため、非特許文献１に開示されている技術をそのままダウンコイラーの動作制御へ適用しても、特にラッパーロールの動作を高精度に制御することが困難であり、ストリップとラッパーロールとの衝突を回避し難いという問題があった。 As a technique for applying a general-purpose sequencer to a hydraulic control system, for example, Non-Patent Document 1 discloses a technique related to the application of a general-purpose sequencer to a cold-rolled tandem mill hydraulic reduction control device. According to such a technique, it becomes possible to apply a general-purpose sequencer to the hydraulic reduction control device of the cold rolling tandem mill. However, the downcoiler has a different configuration from the hydraulic pressure reduction control device of the cold rolling tandem mill, and the number of objects to be controlled increases. Therefore, even if the technique disclosed in Non-Patent Document 1 is applied to the operation control of the downcoiler as it is, it is difficult to control the operation of the wrapper roll with high accuracy, and the collision between the strip and the wrapper roll is difficult. There was a problem that it was difficult to avoid.

そこで、本発明は、安価で保守性に優れるとともにダウンコイラーの長寿命化を図ることが可能な、熱延ダウンコイラーの段差回避制御装置、及びその制御方法を提供することを課題とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a step avoidance control device for a hot rolled down coiler and a control method thereof, which are inexpensive and excellent in maintainability and capable of extending the life of the down coiler.

以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするため、添付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。 The present invention will be described below. In order to facilitate understanding of the present invention, reference numerals in the accompanying drawings are appended in parentheses, but the present invention is not limited to the illustrated embodiments.

請求項１に記載の発明は、熱延鋼板（１）を巻き取る際に用いられる、マンドレル（１２）と、熱延鋼板（１）をマンドレル（１２）へと案内するピンチロール（１１ａ、１１ｂ）と、熱延鋼板（１）をマンドレル（１２）へ押し付ける機能を有するラッパーロール（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ）と、を備える熱延ダウンコイラー（１０）の、段差回避制御装置（１００）であって、少なくとも、熱延鋼板（１）の状態を追跡するためのトラッキング機能及びラッパーロール（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ）の動作制御機能を備えるシーケンサ（３０）を具備し、ラッパーロール（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ）の動作制御が、ラッパーロール（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ）をマンドレル（１２）の方へ押し付ける第１制御モードと、ラッパーロール（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ）をマンドレル（１２）から開放する第２制御モードとを切替えることにより行われ、当該切替えの時機がシーケンサ（３０）の出力遅れを考慮して決定されることを特徴とする、段差回避制御装置（１００）により、上記課題を解決する。 Invention of Claim 1 is used when winding a hot-rolled steel sheet (1), and a pinch roll (11a, 11b) for guiding the hot-rolled steel sheet (1) to the mandrel (12). ) And a wrapper roll (13a, 13b, 13c, 13d) having a function of pressing the hot-rolled steel sheet (1) against the mandrel (12), a step avoidance control device (100) of the hot-rolling down coiler (10) And a sequencer (30) having at least a tracking function for tracking the state of the hot-rolled steel sheet (1) and an operation control function of the wrapper rolls (13a, 13b, 13c, 13d). 13a, 13b, 13c, 13d) is the first to control the wrapper roll (13a, 13b, 13c, 13d) toward the mandrel (12). Control mode and the second control mode for releasing the wrapper roll (13a, 13b, 13c, 13d) from the mandrel (12), and the timing of the change takes into account the output delay of the sequencer (30). The above-mentioned problem is solved by the step avoidance control device (100) characterized by

ここに、シーケンサ（３０）には、少なくとも、熱延鋼板（１）の状態を追跡するためのトラッキング機能及びラッパーロール（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ）の動作制御機能が備えられていれば良い。他の機能（例えば、後述するユーザー支援機能等）が備えられていても、トラッキング機能及び動作制御機能に必要な処理を、高速（例えば、６ｍｓｅｃ以内）で行うことができれば、当該他の機能がシーケンサ（３０）に備えられていても良い。これに対し、高速処理が不可能ならば、上記他の機能は、シーケンサ（３０）以外の他の機器（例えば、シーケンサ（３０）とは異なるシーケンサや、パーソナルコンピュータ等）へ組み込み、シーケンサ（３０）はトラッキング機能及び動作制御機能の処理に用いる専用機器とする必要がある。なお、ここで言う「他の機能」とは、主に、マイコンでダウンコイラーの段差回避制御を行う場合に備えられていた全ての機能から、上記トラッキング機能と動作制御機能とを除いた機能を指している。
また、「ラッパーロール（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ）を押し付ける」際の圧力の具体例としては、油圧を調節することで得られる圧力を挙げることができ、第１制御モードの具体例としては、上記油圧を制御する油圧制御モード等を挙げることができる。加えて、第２制御モードの具体例としては、マンドレル（１２）から開放された位置にラッパーロール（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ）が配置されるように上記油圧を制御する、位置制御モード等を挙げることができる。また、「シーケンサの出力遅れ」とは、シーケンサに組み込まれたプログラムにデータが入力されてから、処理結果のデータを出力するまでに要する処理時間を意味し、当該処理時間の具体例としては、３ｍｓｅｃ等を挙げることができる。なお、本発明にかかる熱延ダウンコイラーの段差回避制御装置（１００）が適用される、熱延ダウンコイラーのラッパーロールの数は、特に限定されないが、例えば、４つのラッパーロール（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ）を備える熱延ダウンコイラー（１０）等に、本発明にかかる熱延ダウンコイラーの段差回避制御装置（１００）を適用することができる。 Here, the sequencer (30) only needs to have at least a tracking function for tracking the state of the hot-rolled steel sheet (1) and an operation control function for the wrapper rolls (13a, 13b, 13c, 13d). . Even if other functions (for example, a user support function described later) are provided, if the processing necessary for the tracking function and the operation control function can be performed at high speed (for example, within 6 msec), the other functions are The sequencer (30) may be provided. On the other hand, if high-speed processing is impossible, the above other functions are incorporated into other devices (for example, a sequencer different from the sequencer (30), a personal computer, etc.), and the sequencer (30 ) Must be a dedicated device used for processing of the tracking function and the operation control function. The “other functions” mentioned here mainly refers to functions excluding the tracking function and the operation control function from all the functions provided when downcoiler step avoidance control is performed by a microcomputer. pointing.
Moreover, as a specific example of the pressure at the time of “pressing the wrapper rolls (13a, 13b, 13c, 13d)”, a pressure obtained by adjusting the hydraulic pressure can be given. As a specific example of the first control mode, And a hydraulic control mode for controlling the hydraulic pressure. In addition, as a specific example of the second control mode, the above-described hydraulic pressure is controlled so that the wrapper rolls (13a, 13b, 13c, 13d) are disposed at positions released from the mandrel (12), a position control mode, and the like. Can be mentioned. In addition, “sequencer output delay” means the processing time required to output the processing result data after data is input to the program incorporated in the sequencer. As a specific example of the processing time, 3 msec etc. can be mentioned. The number of wrapper rolls of the hot rolled down coiler to which the step avoidance control device (100) of the hot rolled down coiler according to the present invention is applied is not particularly limited. For example, four wrapper rolls (13a, 13b, A step avoidance control device (100) for a hot rolled down coiler according to the present invention can be applied to a hot rolled down coiler (10) including 13c and 13d).

請求項２に記載の発明は、熱延鋼板（１）を巻き取る際に用いられ、マンドレル（１２）と、熱延鋼板（１）をマンドレル（１２）へと案内するピンチロール（１１ａ、１１ｂ）と、熱延鋼板（１）をマンドレル（１２）へ押し付ける機能を有するラッパーロール（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ）と、を備える熱延ダウンコイラー（１０）の段差回避する、段差回避制御方法であって、少なくとも、熱延鋼板（１）の状態を追跡するためのトラッキング機能及び前記ラッパーロールの動作制御機能を備えるシーケンサ（３０）が用いられ、ラッパーロール（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ）の動作制御が、ラッパーロール（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ）をマンドレル（１２）の方へ押し付ける第１制御モードと、ラッパーロール（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ）をマンドレル（１２）から開放する第２制御モードとを切替えることにより行われ、切替えの時機が、シーケンサ（３０）の出力遅れを考慮して決定されるとともに、当該切替えの時機が、熱延鋼板（１）の移動距離に基づいて決定され、切替えの時機を決定する際に用いられる熱延鋼板（１）の移動距離が算出された後に、ラッパーロール（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ）の動作制御が開始されることを特徴とする、段差回避制御方法により、上記課題を解決する。 Invention of Claim 2 is used when winding a hot-rolled steel plate (1), and pinch rolls (11a, 11b) for guiding the mandrel (12) and the hot-rolled steel plate (1) to the mandrel (12). ) And a wrapper roll (13a, 13b, 13c, 13d) having a function of pressing the hot-rolled steel sheet (1) against the mandrel (12), the step avoidance control method for avoiding the step of the hot-rolling down coiler (10) A sequencer (30) having at least a tracking function for tracking the state of the hot-rolled steel sheet (1) and an operation control function of the wrapper roll is used, and the wrapper roll (13a, 13b, 13c, 13d) is used. The first control mode for pressing the wrapper roll (13a, 13b, 13c, 13d) toward the mandrel (12), and the wrapper roll 13a, 13b, 13c, 13d) is switched by switching to the second control mode for releasing from the mandrel (12), the timing of switching is determined in consideration of the output delay of the sequencer (30), and The timing of switching is determined based on the moving distance of the hot-rolled steel sheet (1), and after calculating the moving distance of the hot-rolled steel sheet (1) used when determining the timing of switching, the wrapper roll (13a, The above problem is solved by the step avoidance control method characterized in that the operation control of 13b, 13c, 13d) is started.

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の段差回避制御装置（１００）において、さらに、ユーザー支援機能を有するシーケンサ（４０）が備えられていることが好ましい。 According to a third aspect of the present invention, in the step avoidance control device (100) according to the first aspect, it is preferable that a sequencer (40) having a user support function is further provided.

ここに、ユーザー支援機能とは、主に、マイコンでダウンコイラーの段差回避制御を行う場合に備えられていた全ての機能から、上記トラッキング機能と動作制御機能とを除いた機能を意味し、その具体例としては、各種インターロック機能、ハンドリング制御機能、記録計出力支援機能、セットアップ機能、実績収集機能、ステップ応答測定機能、テストラン機能等を挙げることができる。 Here, the user support function mainly means a function excluding the tracking function and the operation control function from all the functions provided when the microcomputer performs the step avoidance control of the downcoiler. Specific examples include various interlock functions, handling control functions, recorder output support functions, setup functions, results collection functions, step response measurement functions, test run functions, and the like.

請求項４に記載の発明は、請求項１又は３に記載の段差回避制御装置（１００）において、少なくとも、ピンチロール（１１ａ、１１ｂ）によって案内された熱延鋼板（１）の先端を検出する先端検出器（２１）、熱延鋼板（１）の速度を検出する速度検出器（２２）、ラッパーロール（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ）を押し付ける圧力を検出する圧力検出器（２３、２３、…）、及び、マンドレル（１２）に対するラッパーロール（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ）の位置を検出する位置検出器（２４、２４、…）と、シーケンサ（３０）とが、プロセス入出力で接続されていることを特徴とする。 The invention according to claim 4 detects at least the tip of the hot-rolled steel sheet (1) guided by the pinch rolls (11a, 11b) in the step avoidance control device (100) according to claim 1 or 3. Tip detector (21), speed detector (22) for detecting the speed of the hot-rolled steel sheet (1), pressure detector (23, 23, for detecting pressure for pressing the wrapper rolls (13a, 13b, 13c, 13d)) ...) and position detectors (24, 24, ...) for detecting the positions of the wrapper rolls (13a, 13b, 13c, 13d) with respect to the mandrel (12) and the sequencer (30) are connected by process input / output. It is characterized by being.

請求項５に記載の発明は、請求項１、請求項３、又は請求項４に記載の段差回避制御装置（１００）において、さらに、メンテナンス用操作・表示パネル（５０）が備えられることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the step avoidance control device (100) according to the first, third, or fourth aspect, a maintenance operation / display panel (50) is further provided. And

請求項１に記載の発明によれば、従来のマイコンではなく、シーケンサ（３０）の処理に基づく動作制御によって、ラッパーロール（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ）の損傷を抑制できるので、保守性を向上させることが可能になる。特に、本発明にかかるシーケンサとして汎用シーケンサ（３０）を用いれば、汎用シーケンサ（３０）は上記マイコンよりも安価であるほか、システム稼働状態の可視性に優れているため、安価で保守性に優れた熱延ダウンコイラーの段差回避制御装置（１００）を提供できる。また、請求項１に記載の発明によれば、ラッパーロール（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ）の動作制御が、シーケンサ（３０）の出力遅れを考慮して行われる。そのため、ラッパーロール（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ）の動作制御を高精度に行うことが可能な段差回避制御装置（１００）を提供することができる。 According to the first aspect of the present invention, the damage of the wrapper rolls (13a, 13b, 13c, 13d) can be suppressed by the operation control based on the processing of the sequencer (30) instead of the conventional microcomputer. It becomes possible to improve. In particular, if a general-purpose sequencer (30) is used as a sequencer according to the present invention, the general-purpose sequencer (30) is less expensive than the above-mentioned microcomputer and has excellent visibility of the system operating state, so it is inexpensive and excellent in maintainability. A step avoidance control device (100) for a hot rolled down coiler can be provided. According to the first aspect of the present invention, the operation control of the wrapper roll (13a, 13b, 13c, 13d) is performed in consideration of the output delay of the sequencer (30). Therefore, the level | step difference avoidance control apparatus (100) which can perform operation | movement control of wrapper roll (13a, 13b, 13c, 13d) with high precision can be provided.

請求項２に記載の発明によれば、熱延鋼板（１）の移動距離が算出された後に、ラッパーロール（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ）の動作制御が開始される。そのため、当該動作制御時には、シーケンサ（３０）の演算処理能力を、ラッパーロール（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ）の動作を制御する上で必要とされる演算処理に集中させることができる。 According to the second aspect of the invention, after the movement distance of the hot-rolled steel sheet (1) is calculated, the operation control of the wrapper rolls (13a, 13b, 13c, 13d) is started. Therefore, at the time of the operation control, the calculation processing capability of the sequencer (30) can be concentrated on the calculation processing required for controlling the operation of the wrapper roll (13a, 13b, 13c, 13d).

請求項３に記載の発明によれば、段差回避制御装置（１００）を使用する際に必要とされる各種機能のうち、ユーザー支援機能が、トラッキング機能及び動作制御機能を有するシーケンサ（３０）とは異なるシーケンサ（４０）に組み込まれている。そのため、シーケンサ（３０）の処理能力を、トラッキング機能及び動作制御機能の処理に集中させることができ、ラッパーロール（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ）の動作制御の高精度化を図ることが容易になる。 According to the third aspect of the present invention, among the various functions required when using the step avoidance control device (100), the user support function is a sequencer (30) having a tracking function and an operation control function. Are incorporated in different sequencers (40). Therefore, the processing capability of the sequencer (30) can be concentrated on the processing of the tracking function and the operation control function, and the operation control of the wrapper rolls (13a, 13b, 13c, 13d) can be easily improved in accuracy. Become.

請求項４に記載の発明によれば、先端検出器（２１）、速度検出器（２２）、圧力検出器（２３、２３、…）、及び位置検出器（２４、２４、…）に代表される外部機器（以下において、単に「外部機器」と記述することがある。）とシーケンサ（３０）とが、プロセス入出力形態で接続されている。したがって、本発明の段差回避制御装置（１００）と、外部機器とを容易に接続することができ、段差回避制御装置（１００）の汎用性を向上させることが可能になる。 According to the invention described in claim 4, the tip detector (21), the speed detector (22), the pressure detector (23, 23,...), And the position detector (24, 24,...) Are representative. An external device (hereinafter sometimes simply referred to as “external device”) and a sequencer (30) are connected in a process input / output mode. Therefore, the step avoidance control device (100) of the present invention can be easily connected to an external device, and the versatility of the step avoidance control device (100) can be improved.

請求項５に記載の発明によれば、段差回避制御装置（１００）に、メンテナンス用操作・表示パネル（５０）が備えられているので、容易に保守性を向上させることができる。 According to the fifth aspect of the present invention, since the step avoidance control device (100) includes the maintenance operation / display panel (50), the maintainability can be easily improved.

以下、本発明を図面に示す実施形態に基づき説明する。なお、図示の形態、及び、以下の説明における数値は一例であって、本発明はその要旨を超えない限り、以下の説明に何ら限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments shown in the drawings. In addition, the numerical value in the form of illustration and the following description is an example, Comprising: This invention is not limited to the following description at all unless the summary is exceeded.

１．システム構成と機能分担
図１は、本発明にかかる熱延ダウンコイラーの段差回避制御装置、及び、ダウンコイラーの実施形態例を示す概略図である。煩雑な図になることを防ぐため、図１では、一部のピンチロール及びラッパーロールの駆動部及び動作制御部を示すが、実際には全てのラッパーロールが、各ラッパーロールと対応する動作制御部を介して、その動作を制御されている。 1. System Configuration and Function Sharing FIG. 1 is a schematic diagram showing an embodiment example of a hot-rolling down coiler step avoidance control device and a down coiler according to the present invention. In order to prevent becoming a complicated figure, FIG. 1 shows a drive unit and an operation control unit of some pinch rolls and wrapper rolls, but in reality, all wrapper rolls have operation control corresponding to each wrapper roll. The operation is controlled through the unit.

図示のように、ダウンコイラー１０は、マンドレル１２と、ストリップ１をマンドレル１２へと案内するピンチロール１１ａ、１１ｂと、ストリップ１をマンドレル１２の方へ押し付ける機能を有するラッパーロール１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄと、を備えている。ピンチロール１１ｂは、モータ２５によって駆動されており、ピンチロール１１ｂの駆動状態を解析可能な速度検出器２２により、マンドレル１２へと案内されるストリップ１の速度が検出される。そして、ラッパーロール１３ｃへと加えられる圧力及び位置は、圧力検出器２３及び位置検出器２４によって検出され、ピンチロール１１ａ、１１ｂを経たストリップ１の先端は、例えば、レーザー光を用いた位置検出が可能な先端検出器２１によって検出される。 As illustrated, the downcoiler 10 includes a mandrel 12, pinch rolls 11a and 11b for guiding the strip 1 to the mandrel 12, and wrapper rolls 13a, 13b, 13c having a function of pressing the strip 1 toward the mandrel 12. 13d. The pinch roll 11b is driven by a motor 25, and the speed of the strip 1 guided to the mandrel 12 is detected by a speed detector 22 capable of analyzing the driving state of the pinch roll 11b. The pressure and position applied to the wrapper roll 13c are detected by the pressure detector 23 and the position detector 24, and the tip of the strip 1 that has passed through the pinch rolls 11a and 11b is subjected to position detection using, for example, laser light. It is detected by a possible tip detector 21.

本発明の段差回避制御装置１００は、ラッパーロール１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄの動作を制御することにより、マンドレル１２によって巻き取られるストリップ１の段差とラッパーロール１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄとの衝突を回避するために用いられる。段差回避制御装置１００は、汎用シーケンサ（以下において、「シーケンサ」と記述することがある。）３０、４０と、メンテナンス用操作・表示パネル（以下において、単に「パネル」と記述することがある。）５０と、を備えており、シーケンサ３０、４０とパネル５０とは、ネットワークを介して接続されている。これに対し、シーケンサ３０と、先端検出器２１、速度検出器２２、圧力検出器２３、位置検出器２４、記録計６０、及び、既設電磁弁盤７０とは、プロセス入出力形態で接続されている。 The step avoidance control device 100 of the present invention controls the operation of the wrapper rolls 13a, 13b, 13c, and 13d, thereby causing the step of the strip 1 wound around the mandrel 12 to collide with the wrapper rolls 13a, 13b, 13c, and 13d. Used to avoid. The step avoidance control device 100 may be described as a general-purpose sequencer (hereinafter sometimes referred to as “sequencer”) 30 and 40 and a maintenance operation / display panel (hereinafter simply referred to as “panel”). 50), and the sequencers 30, 40 and the panel 50 are connected via a network. In contrast, the sequencer 30, the tip detector 21, the speed detector 22, the pressure detector 23, the position detector 24, the recorder 60, and the existing electromagnetic valve panel 70 are connected in a process input / output mode. Yes.

段差回避制御装置１００において、シーケンサ３０には、サーボアンプ２６、サーボバルブ２７、及び油圧シリンダー２８を介してラッパーロール１３ｃをマンドレル１２の方へ押し付ける圧力（油圧）を制御する圧力制御ループ３１と、マンドレル１２から開放された位置にラッパーロール１３ｃを配置させる（以下において、「ジャンプさせる」と記述することがある。）時の上記油圧を制御する位置制御ループ３２と、を備えるプログラムが組み込まれている。そして、圧力制御ループ３１には、シーケンサ３０のＲＡＭに記憶された圧力設定に関するデータが、位置制御ループ３２には、上記ＲＡＭに記憶された位置設定に関するデータが、入力データとして与えられる。また、先端検出器２１及び速度検出器２２による検出結果は、入力信号として、シーケンサ３０内の演算器（ＣＰＵ）へと伝えられ、これらの入力信号と、上記ＲＡＭに記憶されたトラッキング設定に関するデータとを比較することにより、サーボアンプ２６へと動作指令を出力すべきループ（圧力制御ループ３１又は位置制御ループ３２）が切り替えられる。段差回避制御装置１００では、このようにして、サーボアンプ２６へと動作指令を出力すべきループを切り替えることにより、ラッパーロール１３ｃの動作を制御している。 In the step avoidance control device 100, the sequencer 30 includes a pressure control loop 31 that controls the pressure (hydraulic pressure) that presses the wrapper roll 13c toward the mandrel 12 via the servo amplifier 26, the servo valve 27, and the hydraulic cylinder 28; A program comprising a position control loop 32 for controlling the hydraulic pressure when the wrapper roll 13c is disposed at a position released from the mandrel 12 (hereinafter sometimes referred to as “jump”) is incorporated. Yes. The pressure control loop 31 is supplied with data relating to pressure setting stored in the RAM of the sequencer 30 and the position control loop 32 is provided with data relating to position setting stored in the RAM as input data. In addition, detection results by the tip detector 21 and the speed detector 22 are transmitted as input signals to a computing unit (CPU) in the sequencer 30, and these input signals and data relating to tracking settings stored in the RAM. Is switched to a loop (pressure control loop 31 or position control loop 32) that should output an operation command to the servo amplifier 26. In this way, the step avoidance control device 100 controls the operation of the wrapper roll 13c by switching the loop in which the operation command is to be output to the servo amplifier 26.

一方、シーケンサ４０には、各種インターロック機能４１、ハンドリング制御機能４２、記録計出力支援機能４３、セットアップ機能４４、及び、実績収集機能４５（以下において、これらをまとめて「ユーザー支援機能」と記述する。）が組み込まれており、シーケンサ４０とネットワーク接続されているパネル５０を用いて、ユーザー支援機能を操作可能なように構成されている。このように、本発明の段差回避制御装置１００では、ラッパーロール１３ｃの動作を制御する上で特に必要とされる機能をシーケンサ３０に、その他の機能をシーケンサ４０に組み込んでいる。かかる形態とすれば、シーケンサ３０の演算処理能力を、高速処理が要求される圧力制御ループ３１及び位置制御ループ３２に集中させることができるため、ラッパーロール１３ｃの動作制御を高精度に行うことが可能になる。 On the other hand, the sequencer 40 includes various interlock functions 41, a handling control function 42, a recorder output support function 43, a setup function 44, and a result collection function 45 (hereinafter collectively referred to as “user support function”). The user support function can be operated using the panel 50 connected to the sequencer 40 and the network. Thus, in the level difference avoidance control device 100 of the present invention, functions that are particularly necessary for controlling the operation of the wrapper roll 13 c are incorporated into the sequencer 30, and other functions are incorporated into the sequencer 40. With this configuration, the calculation processing capability of the sequencer 30 can be concentrated on the pressure control loop 31 and the position control loop 32 that require high-speed processing, so that the operation control of the wrapper roll 13c can be performed with high accuracy. It becomes possible.

表１に、従来のマイコンの仕様、及び、汎用シーケンサの仕様をあわせて示す。ＣＰＵの演算処理速度に関して直接比較できる項目は加減算処理のみだが、表１に示すように、その処理能力はほぼ同等とみなすことができる。さらに、後述するように、制御周期が数ｍｓｅｃ程度の高速な制御を実現する上では重要な要素であるアナログ入出力装置の変換速度に関しては、Ａ／Ｄ変換速度は両者ほぼ同等であり、非常に高速である。また、Ｄ／Ａ変換速度は、マイコンよりも汎用シーケンサの方が劣るものの、実用上問題ない速度レベルにある。そのため、シーケンサ３０に、ラッパーロール１３ｃの高精度な動作制御を可能にするプログラムを組み込めば、従来のマイコンを汎用シーケンサに置き換えても、ストリップ１とラッパーロール１３ｃとの接触を回避できる。 Table 1 shows the specifications of the conventional microcomputer and the specifications of the general-purpose sequencer. The only item that can be directly compared with respect to the CPU processing speed is addition / subtraction processing, but as shown in Table 1, its processing capability can be regarded as almost equal. Furthermore, as will be described later, with respect to the conversion speed of the analog input / output device, which is an important factor in realizing high-speed control with a control cycle of about several milliseconds, the A / D conversion speed is almost the same, Is fast. Further, the D / A conversion speed is at a speed level that causes no practical problem, although the general-purpose sequencer is inferior to the microcomputer. Therefore, if a program enabling high-precision operation control of the wrapper roll 13c is incorporated in the sequencer 30, contact between the strip 1 and the wrapper roll 13c can be avoided even if a conventional microcomputer is replaced with a general-purpose sequencer.

２．ＡＪＣ動作
図２は、段差回避制御装置１００によって動作を制御されるラッパーロールのＡＪＣ（Automatic Jumping Control）動作概要を示す図である。図２において、図１に示す構成要素と同様の構成を採るものには、図１にて使用した符号と同符号を付し、その説明を省略する。図２（Ａ）〜（Ｄ）の矢印は、ラッパーロールの移動方向を示している。なお、図２では、１つのラッパーロールの動作形態を主に示すが、他のラッパーロールも、図２に動作形態が示されたラッパーロールと同様の形態で、その動作を制御されるものとする。以下、図１及び図２を適宜参照しつつ、本発明について説明する。 2. AJC Operation FIG. 2 is a diagram showing an outline of the AJC (Automatic Jumping Control) operation of the wrapper roll whose operation is controlled by the step avoidance control device 100. 2, components having the same configuration as the components shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals as those used in FIG. 1, and description thereof is omitted. The arrows in FIGS. 2A to 2D indicate the moving direction of the wrapper roll. In FIG. 2, the operation mode of one wrapper roll is mainly shown, but the other wrapper rolls are controlled in the same manner as the wrapper roll whose operation mode is shown in FIG. To do. The present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 2 as appropriate.

図２（Ａ）に示すように、ピンチロール１１ａ、１１ｂを経たストリップ１の先端が、ラッパーロール１３ａとマンドレル１２との間（以下において、「ラッパーロール１３ａの直下」と記述する。）へ案内される前の時点では、ラッパーロール１３ａとストリップ１の先端との衝突を回避するため、ラッパーロール１３ａは、マンドレル１２から所定の間隔を開けた位置に配置される。この際、ラッパーロール１３ａの動作は、位置制御ループ３２の出力データに基づく第２制御モードにより制御されている。その後、ストリップ１の先端がラッパーロール１３ａの直下を過ぎると、制御モードが、圧力制御ループ３１の出力データに基づく第１制御モードへと切り替わる。そして、ラッパーロール１３ａはマンドレル１２の方へ押し付けられるように動作が制御され、ストリップ１は、ラッパーロール１３ａとマンドレル１２との間に挟まれる。以下、ラッパーロール１３ｂ、１３ｃ、１３ｄも、同様に動作を制御されることにより、ストリップ１は、マンドレル１２と、ラッパーロール１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄとによって挟まれる（図２（Ｂ）参照）。 As shown in FIG. 2 (A), the leading end of the strip 1 that has passed through the pinch rolls 11a and 11b is guided between the wrapper roll 13a and the mandrel 12 (hereinafter referred to as “directly below the wrapper roll 13a”). At a time before being performed, the wrapper roll 13a is disposed at a position spaced apart from the mandrel 12 in order to avoid collision between the wrapper roll 13a and the tip of the strip 1. At this time, the operation of the wrapper roll 13 a is controlled by the second control mode based on the output data of the position control loop 32. Thereafter, when the tip of the strip 1 passes just below the wrapper roll 13 a, the control mode is switched to the first control mode based on the output data of the pressure control loop 31. Then, the operation is controlled so that the wrapper roll 13 a is pressed toward the mandrel 12, and the strip 1 is sandwiched between the wrapper roll 13 a and the mandrel 12. Hereinafter, the operation of the wrapper rolls 13b, 13c, and 13d is similarly controlled, so that the strip 1 is sandwiched between the mandrel 12 and the wrapper rolls 13a, 13b, 13c, and 13d (see FIG. 2B). .

このようにして、ストリップ１がマンドレル１２の外周面を１周すると、引き続き、ピンチロール１１ａ、１１ｂを経たストリップ１が、マンドレル１２の周りに巻きついた１巻目のストリップの上へと案内される。ここで、ストリップ１の先端の上に２巻目のストリップが案内されると、マンドレル１２の外周面に巻きついたストリップの表面に段差が生じる。そのため、１巻目のストリップをマンドレル１２の方へ押し付ける上記第１制御モードによる制御を継続すると、上記段差とラッパーロール１３ａとが衝突し、ストリップ１及びラッパーロール１３ａが損傷する。そこで、本発明の段差回避制御装置１００では、かかる損傷を回避するため、ストリップ１の先端がラッパーロール１３ａの直下へ到着する直前に、制御モードを第１制御モードから第２制御モードへと切り替え、ラッパーロール１３ａを、マンドレル１２から遠ざかる方向へと開放する（図２（Ｃ）参照）。そして、ストリップ１の巻き緩みを防止するため、ストリップ１の先端がラッパーロール１３ａの直下を通過した直後に、制御モードを再び第２制御モードから第１制御モードへと切り替えて、ラッパーロール１３ａをマンドレル１２の方へと押し付ける。以下、ラッパーロール１３ｂ、１３ｃ、１３ｄも、動作を同様に制御されて、ストリップ１は、マンドレル１２と、ラッパーロール１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄとによって挟まれる（図２（Ｄ）参照）。マンドレル１２へと案内されるストリップ１の進入速度は高速（例えば、分速８００ｍ程度）であるため、上記制御の高精度化を図るには、シーケンサ３０における圧力制御ループ３１及び位置制御ループ３２の処理を高速で行うことが望まれる。 In this way, when the strip 1 makes one round of the outer peripheral surface of the mandrel 12, the strip 1 that has passed through the pinch rolls 11a and 11b is continuously guided onto the first strip wound around the mandrel 12. The Here, when the second strip is guided on the tip of the strip 1, a step is generated on the surface of the strip wound around the outer peripheral surface of the mandrel 12. Therefore, when the control in the first control mode in which the first roll is pressed toward the mandrel 12 is continued, the step and the wrapper roll 13a collide, and the strip 1 and the wrapper roll 13a are damaged. Therefore, in the step avoidance control device 100 of the present invention, in order to avoid such damage, the control mode is switched from the first control mode to the second control mode immediately before the tip of the strip 1 arrives directly below the wrapper roll 13a. Then, the wrapper roll 13a is released in a direction away from the mandrel 12 (see FIG. 2C). In order to prevent the strip 1 from loosening, immediately after the end of the strip 1 passes directly under the wrapper roll 13a, the control mode is switched again from the second control mode to the first control mode, and the wrapper roll 13a is moved. Press against the mandrel 12. Hereinafter, the operation of the wrapper rolls 13b, 13c, and 13d is similarly controlled, and the strip 1 is sandwiched between the mandrel 12 and the wrapper rolls 13a, 13b, 13c, and 13d (see FIG. 2D). Since the approach speed of the strip 1 guided to the mandrel 12 is high (for example, about 800 m / min), in order to improve the accuracy of the control, the pressure control loop 31 and the position control loop 32 of the sequencer 30 It is desirable to perform processing at high speed.

図２（Ｅ）は、マンドレル及びストリップの一部と、ラッパーロールとを簡略化して示す概念図である。図２（Ｅ）に示すように、マンドレル１２に巻き付けられるストリップ１には、ストリップ１の先端と対応する箇所に段差（以下において、「段差部」と記述することがある。）が生じる。そのため、ラッパーロール１３ａをマンドレル１２の方へ押し付け続けると、ラッパーロール１３ａと上記段差部とが衝突し、ラッパーロール１３ａ及びストリップ１が損傷する。一方で、ストリップ１の巻き緩み等を防止するには、ラッパーロール１３ａをマンドレル１２の方へ押し付ける必要がある。そこで、本発明では、段差回避制御装置１００によりラッパーロール１３ａ、及び、ラッパーロール１３ｂ、１３ｃ、１３ｄの動作を制御して、上記損傷及び巻き緩み等を防止している。 FIG. 2E is a conceptual diagram showing a simplified mandrel, a part of the strip, and a wrapper roll. As shown in FIG. 2E, the strip 1 wound around the mandrel 12 has a step (hereinafter, sometimes referred to as a “step portion”) at a location corresponding to the tip of the strip 1. Therefore, if the wrapper roll 13a is continuously pressed toward the mandrel 12, the wrapper roll 13a and the stepped portion collide, and the wrapper roll 13a and the strip 1 are damaged. On the other hand, in order to prevent the strip 1 from being loosened, it is necessary to press the wrapper roll 13a toward the mandrel 12. Therefore, in the present invention, the step avoidance control device 100 controls the operation of the wrapper roll 13a and the wrapper rolls 13b, 13c, and 13d to prevent the damage and loosening of the winding.

図３は、ストリップとラッパーロールとの位置関係を示す概念図である。図３の縦軸は、ラッパーロールとマンドレルとの距離であり、横軸は時間である。以下、図１〜図３を適宜参照しつつ、ラッパーロールの動作形態例について説明する。 FIG. 3 is a conceptual diagram showing the positional relationship between the strip and the wrapper roll. The vertical axis in FIG. 3 is the distance between the wrapper roll and the mandrel, and the horizontal axis is time. Hereinafter, an operation mode example of the wrapper roll will be described with reference to FIGS. 1 to 3 as appropriate.

図３に示すように、ストリップ１の先端が、ラッパーロールの直下へと案内されるまでの間、各ラッパーロールは、上記第２制御モードで制御され、ストリップ１の先端と衝突しない位置に配置される。その後、先端が下を通過すると、制御モードが第１制御モードへと切り替わってラッパーロールがマンドレル１２の方へと押し付けられ、ストリップ１がラッパーロール及びマンドレル１２によって挟まれる。このようにしてマンドレル１２の外周面にストリップ１が巻き付けられると、当該巻きついたストリップの上に、ストリップが連続して案内され、ストリップの表面に段差が形成される。上述のように、段差部とラッパーロールとの衝突を回避するため、ラッパーロールは、段差部が直下へ案内される直前（例えば、約０．０６ｓｅｃ前）に、制御モードを第２制御モードへと切り替える。そして、段差部がラッパーロールと衝突せずに下を通過した直後に、制御モードを第１制御モードへと切り替え、段差部が直下を通過した後（例えば、約０．０４ｓｅｃ後）、２巻目のストリップ表面にラッパーロールが押し付けられる。以後、３巻目以降のストリップ表面にも段差が形成されるため、２巻目の動作制御と同様の制御を行うことで、損傷を回避しつつストリップがマンドレルへ巻き付けられる。 As shown in FIG. 3, each wrapper roll is controlled in the second control mode until the leading end of the strip 1 is guided directly below the wrapper roll, and is disposed at a position where it does not collide with the leading end of the strip 1. Is done. Thereafter, when the tip passes below, the control mode is switched to the first control mode, the wrapper roll is pressed toward the mandrel 12, and the strip 1 is sandwiched between the wrapper roll and the mandrel 12. When the strip 1 is wound around the outer peripheral surface of the mandrel 12 in this way, the strip is continuously guided on the wound strip, and a step is formed on the surface of the strip. As described above, in order to avoid a collision between the stepped portion and the wrapper roll, the wrapper roll switches the control mode to the second control mode immediately before the stepped portion is guided directly below (for example, about 0.06 sec). And switch. Then, immediately after the stepped portion passes below without colliding with the wrapper roll, the control mode is switched to the first control mode, and after the stepped portion passes directly below (for example, after about 0.04 sec), two volumes A wrapper roll is pressed against the surface of the eye strip. Thereafter, a step is formed on the surface of the strip after the third roll, so that the strip is wound around the mandrel while avoiding damage by performing the same control as the operation control of the second roll.

上述のように、ＡＪＣ動作を制御するには、演算処理速度の速い機器を用いる必要がある一方、保守性等を向上させるには、シーケンサを用いて上記制御を行うことが好ましい。そこで、本発明では、動作制御及びメンテナンスを行う上で必要とされる機能を２台のシーケンサに分けて演算処理の高速化を図りつつ、シーケンサを用いることで発生する処理遅れの問題を解決して動作制御の高精度化を図るため、当該処理遅れを考慮したトラッキング設定を用いている。 As described above, in order to control the AJC operation, it is necessary to use a device having a high arithmetic processing speed. On the other hand, in order to improve maintainability and the like, it is preferable to perform the control using a sequencer. Therefore, the present invention solves the problem of processing delay caused by using a sequencer while speeding up arithmetic processing by dividing the functions required for operation control and maintenance into two sequencers. Therefore, in order to improve the accuracy of the operation control, the tracking setting in consideration of the processing delay is used.

３．トラッキング
図４に、本発明の段差回避制御装置を適用可能なダウンコイラーの一部を概略的に示す。図４において、図１に示す構成要素と同様の構成を採るものには、図１にて使用した符号と同符号を付し、その説明を省略する。なお、図４において、Ａはピンチロール直下点、Ｂはストリップ先端位置検出点、Ｃはマンドレル接点、Ｄはマンドレル初期径、Ｅはラッパーロール直下点、Ｏはマンドレルの中心、ΔＤはマンドレル初期径変化、ｄは巻厚外径変化である。以下、図１及び図４を参照しつつ、本発明で用いるトラッキング機能について説明する。 3. Tracking FIG. 4 schematically shows a part of a down coiler to which the step avoidance control device of the present invention can be applied. 4, components having the same configuration as the components shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals as those used in FIG. 1, and description thereof is omitted. In FIG. 4, A is the point immediately below the pinch roll, B is the strip tip position detection point, C is the mandrel contact point, D is the mandrel initial diameter, E is the point immediately below the wrapper roll, O is the center of the mandrel, and ΔD is the mandrel initial diameter. Change, d is the change in outer diameter of the winding thickness. The tracking function used in the present invention will be described below with reference to FIGS.

本発明において、ストリップの先端位置は、下記式１により把握することができる。そのため、式１による計算結果を用いることで、ストリップの先端がラッパーロールの直下へ到達する時間を正確に算出することができる。
Ｐ＝πＤｎ＋２πｄ（ｎ−１）＋Ｌ_０＋Ｌ_０１＋ΔＬ_１＋ΔＬ_２＋ΔＬ_３−Ｌ（式１）
ここに、
Ｐ；ストリップ先端がストリップ先端位置検出点Ｂから移動した距離（トラッキング距離）、
ｎ；ピンチロールからマンドレルの外周部へ案内されたストリップ先端がラッパーロール直下を通過した回数（ｎ≧０。但し、上記式１の第２項はｎ≧１から有効。ｎ＝０の時、上記式１の右辺第２項は０とする。）、
Ｌ_０；ピンチロール直下点Ａからマンドレル接点Ｃまでの初期距離、
Ｌ_０１；マンドレル接点Ｃからラッパーロール直下点Ｅまでの初期距離、
ΔＬ_１；マンドレル初期径変化による距離変化を考慮した補正項、
ΔＬ_２；巻厚外径変化による距離変化を考慮した補正項、
ΔＬ_３；ラッパーロールスイング移動によるラッパーロール直下点移動を考慮した補正項、
Ｌ；ピンチロール直下点Ａからストリップ先端位置検出点Ｂまでの距離
である。
ＡＯ＝Ｌ_００、径がＤのマンドレルとストリップ先端との接点をＣ、径が（Ｄ＋２×ΔＤ）のマンドレルとストリップとの接点をＣ’、径が｛Ｄ＋２×ΔＤ＋２×ｄ（ｎ−１）｝のマンドレルとストリップとの接点をＣ’’、∠ＯＡＣ＝θ、∠ＯＡＣ’＝θ_０、∠ＯＡＣ’’＝θ_１、ラッパーロールのスイングにより変化する角度をθ_２とするとき、ΔＬ_１、ΔＬ_２、ΔＬ_３は、以下のように表すことができる。
ΔＬ_１＝｛ΔＤ＋Ｄ／２｝×（θ_０−θ）（式２）
ΔＬ_２＝｛ΔＤ＋Ｄ／２＋ｄ（ｎ−１）｝×（θ_１−θ_０）（式３）
ΔＬ_３＝｛Ｄ／２＋ΔＤ＋ｄ（ｎ−１）｝×θ_２（式４）
θ＝ｓｉｎ^−１（Ｄ／２／Ｌ_００）（式５）
θ_０＝ｓｉｎ^−１｛（Ｄ／２＋ΔＤ）／Ｌ_００｝（式６）
θ_１＝ｓｉｎ^−１［｛（Ｄ／２＋ΔＤ＋ｄ（ｎ−１））｝／Ｌ_００］（式７）
なお、上記式３、式４、及び、式７において、ｄ（ｎ−１）はｎ≧１で有効であり、ｎ＝０の時はｄ（ｎ−１）＝０である。 In the present invention, the position of the tip of the strip can be grasped by the following formula 1. Therefore, by using the calculation result according to Equation 1, it is possible to accurately calculate the time for the tip of the strip to reach directly below the wrapper roll.
P = πDn + 2πd (n−1) + L ₀ + L ₀₁ + ΔL ₁ + ΔL ₂ + ΔL ₃ −L (Formula 1)
here,
P: distance that the strip tip has moved from the strip tip position detection point B (tracking distance);
n: Number of times that the strip tip guided from the pinch roll to the outer periphery of the mandrel passes just below the wrapper roll (n ≧ 0. However, the second term of the above formula 1 is effective from n ≧ 1. When n = 0, The second term on the right side of Equation 1 is 0).
L ₀ ; initial distance from point A directly under pinch roll to mandrel contact C,
L ₀₁ ; initial distance from the mandrel contact C to the point E directly below the wrapper roll,
ΔL ₁ ; correction term considering distance change due to initial diameter change of mandrel,
ΔL ₂ ; correction term considering distance change due to change in outer diameter of winding thickness,
ΔL ₃ ; a correction term that takes into account the movement immediately below the wrapper roll due to the movement of the wrapper roll swing;
L: Distance from the point A directly below the pinch roll to the strip tip position detection point B.
AO = L ₀₀ , contact point between mandrel with diameter D and tip of strip, C, contact point between mandrel with diameter (D + 2 × ΔD) and strip C ′, diameter {D + 2 × ΔD + 2 × d (n−1) }, When the contact point between the mandrel and the strip is C ″, ∠OAC = θ, ∠OAC ′ = θ ₀ , ∠OAC ″ = θ ₁ , and the angle changed by the swing of the wrapper roll is θ ₂ , ΔL ₁ , ΔL ₂ and ΔL ₃ can be expressed as follows.
ΔL ₁ = {ΔD + D / 2} × (θ ₀ −θ) (Formula 2)
ΔL ₂ = {ΔD + D / 2 + d (n−1)} × (θ ₁ −θ ₀ ) (Formula 3)
ΔL ₃ = {D / 2 + ΔD + d (n−1)} × θ ₂ (Formula 4)
θ = sin ⁻¹ (D / 2 / L ₀₀ ) (Formula 5)
θ ₀ = sin ⁻¹ {(D / 2 + ΔD) / L ₀₀ } (Formula 6)
θ ₁ = sin ⁻¹ [{(D / 2 + ΔD + d (n−1))} / L ₀₀ ] (Formula 7)
It should be noted that in the above formulas 3, 4, and 7, d (n−1) is effective when n ≧ 1, and d (n−1) = 0 when n = 0.

ストリップ１の先端位置（段差位置）は、シーケンサ３０のＣＰＵにおいて、上記式１を用いた計算を行うことにより把握される。ここで、上述のように、シーケンサ３０には出力遅れが観念されるので、上記式１を用いてストリップ１の先端位置（段差位置）を把握し、その結果に直接反映して制御モードを切替えても、実際に制御モードが切り替わるのは、上記出力遅れの時間が経過した後になる。そのため、出力が反映されるまでのタイムラグが、実際には動作制御の精度低下として反映されてしまい、このままでは、動作制御の高精度化が図れない。そこで、本発明では、シーケンサ３０の出力遅れを考慮し、上記トラッキング距離を加工したデータ「Ｐ−α−β−γ」と、ストリップの先端進行量Ｓとを比較して、制御モードを切替えるタイミングを判断している。ここで、αは、シーケンサ処理時間遅れを考慮した補正項、βは、ラッパーロール動作制御応答の補正項、γは調整項であり、以下の式で表わすことができる。
α＝シーケンサ処理速度ｔ（msec）×巻取り速度ｖ（mm/msec）（式８）
β＝ラッパーロール動作制御応答（msec）×巻取り速度ｖ（mm/msec）（式９）
但し、巻取り材の厚みが１０ｍｍ以下の場合は、ラッパーロール動作制御応答を６０msecとし、当該厚みが１０ｍｍを超える場合は、ラッパーロール動作制御応答を「｛（厚み−１０ｍｍ）／０．１７（mm/msec）｝＋６０msec」とする。
γ＝５０ｍｍ（式１０） The tip position (step position) of the strip 1 is grasped by performing calculation using the above equation 1 in the CPU of the sequencer 30. Here, as described above, since the output delay is considered in the sequencer 30, the tip position (step position) of the strip 1 is grasped using the above formula 1, and the control mode is switched by directly reflecting the result. However, the control mode is actually switched after the output delay time has elapsed. Therefore, the time lag until the output is reflected is actually reflected as a decrease in the accuracy of the operation control, and the accuracy of the operation control cannot be improved as it is. Therefore, in the present invention, in consideration of the output delay of the sequencer 30, the timing of switching the control mode by comparing the data “P-α-β-γ” obtained by processing the tracking distance and the leading edge advancement S of the strip. Judging. Here, α is a correction term considering the sequencer processing time delay, β is a correction term for the wrapper roll operation control response, and γ is an adjustment term, which can be expressed by the following equations.
α = sequencer processing speed t (msec) × winding speed v (mm / msec) (Formula 8)
β = wrapper roll operation control response (msec) × winding speed v (mm / msec) (Formula 9)
However, when the thickness of the winding material is 10 mm or less, the wrapper roll operation control response is 60 msec. When the thickness exceeds 10 mm, the wrapper roll operation control response is “{(thickness−10 mm) /0.17 ( mm / msec)} + 60 msec ”.
γ = 50 mm (Formula 10)

また、ストリップの先端進行量Ｓは、ピンチロール１１ｂの回転数に応じて速度検出器２２から出力されるパルスを用いて算出することができ、以下の式で表わすことができる。
Ｓ（mm）＝π×Ｄ１×∫（ｎ１×６００／ｒ）ｄｒ（式１１）
式１１において、Ｄ１はピンチロール径（ｍｍ）、ｎ１はモータ回転速度（ｒｐｓ）、であり、式１１では、モータ１回転あたり６００パルスを出力する速度検出器２２が備えられることを仮定している。そして、上記「Ｐ−α−β−γ」と「Ｓ」とを比較して、Ｓ＞Ｐ−α−β−γであれば、制御モードを第１制御モードから第２制御モードへと切り替える一方、Ｓ＞Ｐ−αであれば、第２制御モードから第１制御モードへと制御モードを切り替える。この第２制御モードから第１制御モードへ切り替えたタイミングで巻き数（上記式１等の「ｎ」）を１カウント増やし、次の第２制御モード切り替えタイミングを決定する。このような制御を行えば、シーケンサ３０の出力遅れが考慮されるので、ラッパーロールの動作制御の高精度化を図ることが可能になる。なお、上記制御モード切り替え形態の具体例としては、ストリップ１巻目のストリップ先端がラッパーロール直下へ到着する前は、第２制御モードとし、その後、Ｐ＝１０００ｍｍの時に第２制御モードから第１制御モードへ、Ｐ＝２０００ｍｍの時に第１制御モードから第２制御モードへ、Ｐ＝２５００ｍｍの時に第２制御モードから第１制御モードへ、それぞれ切り替える形態等を挙げることができる。 Further, the amount S of the leading end of the strip can be calculated using a pulse output from the speed detector 22 in accordance with the number of rotations of the pinch roll 11b, and can be expressed by the following equation.
S (mm) = π × D1 × ∫ (n1 × 600 / r) dr (Formula 11)
In Expression 11, D1 is a pinch roll diameter (mm), and n1 is a motor rotation speed (rps). In Expression 11, it is assumed that a speed detector 22 that outputs 600 pulses per motor rotation is provided. Yes. Then, the above “P-α-β-γ” and “S” are compared, and if S> P-α-β-γ, the control mode is switched from the first control mode to the second control mode. On the other hand, if S> P−α, the control mode is switched from the second control mode to the first control mode. The number of turns (“n” in the above formula 1 or the like) is incremented by 1 at the timing of switching from the second control mode to the first control mode, and the next second control mode switching timing is determined. If such control is performed, the output delay of the sequencer 30 is taken into consideration, so that it is possible to increase the accuracy of the operation control of the wrapper roll. As a specific example of the above control mode switching mode, the second control mode is set before the strip leading end of the first roll of the strip arrives directly under the wrapper roll, and then the second control mode is changed to the first control mode when P = 1000 mm. For example, the control mode can be switched from the first control mode to the second control mode when P = 2000 mm, and from the second control mode to the first control mode when P = 2500 mm.

４．油圧制御
図５に、ラッパーロールをジャンプさせた場合における、ストリップとラッパーロールとの非接触時間の概念を示す。以下、図１及び図５を参照しつつ、油圧制御について説明する。
上記段差部とラッパーロールとの衝突を確実に回避しつつ、ストリップの巻き緩みを防止するためには、図５に示す非接触時間（ストリップと動作制御中のラッパーロールとが離れている時間）を０．１ｓｅｃ以内にする必要があり、非接触時間を０．１ｓｅｃ以内に収めるには、油圧制御の周波数応答が４０（rad/sec）以上である必要がある。ここで、油圧サーボシステムを用いない他のシステムであれば、油圧制御の周波数応答を４０（rad/sec）とするために必要とされる油圧制御システムの制御周期は、数十ｍｓｅｃ程度と考えられる。しかし、図１に示す形態のラッパーロールの動作制御では、油圧サーボシステムが使用されており、油圧サーボシステムの応答速度は非常に高速であるため、上記数十ｍｓｅｃ程度の制御周期では、油圧サーボシステムの機器に振動が発生してしまい、ラッパーロールの動作制御の精度が低下する。そこで、本発明では、上記周波数応答を確保しつつ、上記振動の発生を抑制するため、油圧制御システムの目標制御周期を６ｍｓｅｃ以内とした。すなわち、本発明の段差回避制御装置１００に備えられる汎用シーケンサ３０は、６ｍｓｅｃ以内の時間で、ラッパーロールの動作制御に必要な処理を完了し得る、演算処理能力を有していることが望ましい。 4). Hydraulic Control FIG. 5 shows the concept of the non-contact time between the strip and the wrapper roll when the wrapper roll is jumped. Hereinafter, the hydraulic control will be described with reference to FIGS. 1 and 5.
In order to prevent the loosening of the strip while reliably avoiding the collision between the stepped portion and the wrapper roll, the non-contact time shown in FIG. 5 (the time when the strip and the wrapper roll during operation control are separated) In order to keep the non-contact time within 0.1 sec, the frequency response of the hydraulic control needs to be 40 (rad / sec) or more. Here, in other systems that do not use the hydraulic servo system, the control cycle of the hydraulic control system required to set the frequency response of the hydraulic control to 40 (rad / sec) is considered to be about several tens of msec. It is done. However, since the hydraulic servo system is used in the operation control of the wrapper roll in the form shown in FIG. 1, and the response speed of the hydraulic servo system is very high, the hydraulic servo system is used in the control cycle of about several tens of msec. Vibrations are generated in the system equipment, and the accuracy of the operation control of the wrapper roll is lowered. Therefore, in the present invention, the target control cycle of the hydraulic control system is set within 6 msec in order to suppress the occurrence of the vibration while ensuring the frequency response. That is, it is desirable that the general-purpose sequencer 30 provided in the step avoidance control device 100 of the present invention has an arithmetic processing capability that can complete the processing necessary for the operation control of the wrapper roll within a time of 6 msec.

５．メンテナンス画面
図１に示すように、本発明の段差回避制御装置１００には、メンテナンス用操作・表示パネル５０が備えられており、パネル５０とシーケンサ３０、４０とはネットワークを介して接続されている。このように、パネル５０を備える構成とすれば、例えば、パネル５０を介してシーケンサ３０、４０の動作状況（操業状態）を確認することが可能になるため、段差回避制御装置１００の操作性・保守性をより一層向上させることができる。 5. Maintenance Screen As shown in FIG. 1, the step avoidance control device 100 of the present invention includes a maintenance operation / display panel 50, and the panel 50 and the sequencers 30 and 40 are connected via a network. . Thus, if it is set as the structure provided with the panel 50, since it becomes possible to confirm the operation condition (operation state) of the sequencers 30 and 40 via the panel 50, for example, the operability of the step avoidance control device 100 Maintainability can be further improved.

図６に、パネル５０に表示される画面の仕様例を示す。図示のようにパネル５０には、操業監視画面、設定操作画面、ステップ応答測定画面、シミュレーション画面等を構築することができる。これらの中で、例えば、ステップ応答測定画面では、ワンタッチ操作により圧力制御応答、位置制御応答の測定が可能であることが好ましく、シミュレーション画面では、仮想的にトラッキングを進める操作（試運転操作）によって、ラッパーロールのジャンピングデータの測定が可能であるように構成されていることが好ましい。このように、本発明によれば、ブラックボックスの部分が存在するためマイコンを用いる従来の装置では実施が不可能であった試運転を効率的に行うことが可能になるほか、システム稼働後の保守性を向上させることが可能になる。 FIG. 6 shows a specification example of the screen displayed on the panel 50. As shown in the figure, an operation monitoring screen, a setting operation screen, a step response measurement screen, a simulation screen, and the like can be constructed on the panel 50. Among these, for example, on the step response measurement screen, it is preferable that the pressure control response and the position control response can be measured by one-touch operation, and on the simulation screen, by the operation (trial operation) that virtually advances tracking, It is preferable that the wrapper roll jumping data can be measured. As described above, according to the present invention, since a black box portion exists, it is possible to efficiently perform a trial operation that could not be performed by a conventional apparatus using a microcomputer, and maintenance after the system is operated. It becomes possible to improve the property.

６．試運転機能
図７に、上記試運転のフローを、図８に、試運転時におけるプログラムステージの移行状態及びラッパーロールの動作軌跡を、概略的に示す。以下、図１、図７、及び図８を参照しつつ、試運転機能について説明する。 6). Test Operation Function FIG. 7 schematically shows the flow of the test operation, and FIG. 8 schematically shows the program stage transition state and the wrapper roll operation locus during the test operation. Hereinafter, the test operation function will be described with reference to FIGS. 1, 7, and 8.

段差回避制御装置１００の試運転機能は、仮想的にトラッキングを進めることにより、ＡＪＣ動作を評価する機能である。図７及び図８に示すように、試運転を行う場合には、まず、パネル５０のシミュレーション画面に触れてセットアップデータを入力する（ステップＳ１）。ステップＳ１で入力されたデータは、シーケンサ３０のＣＰＵへと送られ（ステップＳ２）、初期位置に待機するように、ラッパーロールの動作が制御される（ステップＳ３）。ラッパーロールが初期位置に待機した後に、パネル５０の画面の所定箇所に触れると（ステップＳ４）、仮想的なトラッキングが開始され（ステップＳ５）、ＡＪＣ状態（第１制御モードと第２制御モードとの切替えが繰り返されることで、ラッパーロールの動作が制御される状態）へと移行する（ステップＳ６）。その後、試運転において予め設定された巻数に到達したか否かが判断され（ステップＳ７）、ステップＳ７において肯定判断されると、試運転が終了して、ラッパーロールが試運転開始前の位置へと戻される。これに対し、ステップＳ７において否定判断されると、設定された巻き数に到達するまで、ＡＪＣ動作が繰り返される。 The trial run function of the step avoidance control device 100 is a function that evaluates the AJC operation by virtually proceeding with tracking. As shown in FIGS. 7 and 8, when performing a test run, first, the setup data is input by touching the simulation screen of the panel 50 (step S1). The data input in step S1 is sent to the CPU of the sequencer 30 (step S2), and the operation of the wrapper roll is controlled so as to stand by at the initial position (step S3). When the wrapper roll waits at the initial position and touches a predetermined position on the screen of the panel 50 (step S4), virtual tracking is started (step S5), and the AJC state (first control mode and second control mode) Is switched to the state in which the operation of the wrapper roll is controlled) (step S6). Thereafter, it is determined whether or not a preset number of turns has been reached in the trial operation (step S7). If an affirmative determination is made in step S7, the trial operation is completed and the wrapper roll is returned to the position before the start of the trial operation. . On the other hand, if a negative determination is made in step S7, the AJC operation is repeated until the set number of turns is reached.

段差回避制御装置１００の試運転機能によれば、ラッパーロールの位置、制御モードの切替え、ラッパーロールの動作を制御するソフトウエアのプログラムステージの移行状態、電磁弁等の動作状態を、一挙に把握することができる。この効果は、マイコンよりも可視性に優れたシーケンサを用いることによって得られるものであり、これによって、プログラムの完成度評価、ラッパーロール制御精度評価、及び、機械動作の健全性評価等を容易に行うことが可能になる。 According to the trial operation function of the step avoidance control device 100, the position of the wrapper roll, the switching of the control mode, the transition state of the program stage of the software that controls the operation of the wrapper roll, and the operation state of the solenoid valve, etc. are grasped at a time. be able to. This effect is obtained by using a sequencer that has better visibility than a microcomputer. This makes it easy to evaluate program completion, wrapper roll control accuracy, and machine operation soundness. It becomes possible to do.

なお、上記説明では、２台のシーケンサが備えられる形態の段差回避制御装置について記述したが、本発明にかかる段差回避制御装置は、当該形態に限定されない。トラッキング機能及びラッパーロールの動作制御機能が組み込まれたシーケンサが１台以上備えられていれば良く、当該シーケンサに組み込まれた機能以外の機能（例えば、ユーザー支援機能）が組み込まれる機器は、シーケンサに限定されず、パソコン等であっても良い。さらに、トラッキング機能及びラッパーロールの動作制御機能が組み込まれるシーケンサの演算処理能力に余裕があれば、トラッキング機能及びラッパーロールの動作制御機能、並びに、ユーザー支援機能が、１台のシーケンサに組み込まれていても良い。 In the above description, the step avoidance control apparatus having two sequencers is described. However, the step avoidance control apparatus according to the present invention is not limited to this form. It is sufficient that at least one sequencer with a tracking function and an operation control function for the wrapper roll is provided, and a device with a function (for example, a user support function) other than the function incorporated in the sequencer is included in the sequencer. It is not limited, A personal computer etc. may be sufficient. Furthermore, if there is a margin in the processing capacity of the sequencer that incorporates the tracking function and wrapper roll operation control function, the tracking function and wrapper roll operation control function and user support function are incorporated into one sequencer. May be.

本発明の段差回避制御装置（図１参照。以下、「本装置」と記述することがある。）と、従来の段差回避制御装置（図９参照。以下、「従来の装置」と記述する。）を用いて、ストリップを巻取り、それぞれのストリップの切り下げ率を算出した。ここで、本発明の段差回避制御装置に備えられるシーケンサ（トラッキング機能及び動作制御機能が組み込まれたシーケンサ）の演算処理速度は３ｍｓｅｃ、シーケンサ（ユーザー支援機能が組み込まれたシーケンサ）の演算処理速度は２ｍｓｅｃであった。また、ストリップの移動速度は、本装置・従来の装置ともに、分速８００ｍとした。以下、図１を参照しつつ、実施例について説明する。なお、図９において、図１に示す構成と同様の構成を採る部位には、図１にて使用した符号と同符号を付し、その説明を省略する。 The step avoidance control device of the present invention (see FIG. 1; hereinafter referred to as “this device”) and the conventional step avoidance control device (see FIG. 9; hereinafter referred to as “conventional device”). ), The strips were wound up and the cut-down rate of each strip was calculated. Here, the computation processing speed of the sequencer (sequencer incorporating the tracking function and the operation control function) provided in the step avoidance control apparatus of the present invention is 3 msec, and the computation processing speed of the sequencer (sequencer incorporating the user support function) is 2 msec. The strip moving speed was 800 m / min for both the present apparatus and the conventional apparatus. Hereinafter, an embodiment will be described with reference to FIG. 9, parts having the same configuration as that shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals as those used in FIG. 1, and description thereof is omitted.

本装置を用いてストリップを巻き取る場合には、まず、ラッパーロール１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄの制御モードを切替えるタイミングを決定するトラッキング位置設定値を、上記式１により求め、各巻き数における制御モード切替え位置をストリップ進行量として求めておく。この計算は、シーケンサ３０にとって非常に負荷が大きいため、ラッパーロール１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄの動作制御中に行うと演算処理速度が２０ｍｓｅｃ程度まで延びてしまい、ラッパーロール１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄの動作を安定的に制御できないからである。したがって、ストリップ１の先端がピンチロール１１ａ、１１ｂに進入してからＡＪＣ動作が完了するまでの間には上記計算を行わず、ダウンコイラー１０でのコイル抜き取りハンドリング中や、ストリップ１の先端がピンチロール１１ａ、１１ｂに進入してくるまでに完了させる。 When winding the strip using this apparatus, first, the tracking position setting value for determining the timing for switching the control mode of the wrapper rolls 13a, 13b, 13c, and 13d is obtained by the above equation 1, and the control at each winding number is performed. The mode switching position is obtained as the strip progress amount. Since this calculation has a very heavy load on the sequencer 30, if it is performed during the operation control of the wrapper rolls 13a, 13b, 13c, 13d, the processing speed increases to about 20 msec, and the wrapper rolls 13a, 13b, 13c, 13d. This is because the operation cannot be stably controlled. Therefore, the above calculation is not performed until the AJC operation is completed after the leading edge of the strip 1 enters the pinch rolls 11a and 11b, and the leading edge of the strip 1 is pinched while handling the coil pulling out by the down coiler 10. The process is completed before entering the rolls 11a and 11b.

次に、進行してくるストリップ１がピンチロール１１ａ、１１ｂを通過してマンドレル１２へ進入してくる時に、ピンチロール１１ａ、１１ｂとマンドレル１２との間に設置したレーザー検出器２１により、ストリップ１の先端を検出し、ストリップ１の先端を追跡するトラッキングを開始する。ストリップ１の先端進行量Ｓは、ピンチロール１１ｂを駆動するモータに接続された速度検出器２２から出力されるパルス信号を用いて、上記式１１により求めることができる。そして、予め計算によって求めた制御モード切替位置にストリップ１の先端が到達したら、コイル先端の段差部を回避すべく制御モードを切替え、ラッパーロール１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄの動作を制御する。 Next, when the advancing strip 1 passes through the pinch rolls 11 a and 11 b and enters the mandrel 12, the laser detector 21 installed between the pinch rolls 11 a and 11 b and the mandrel 12 is used to remove the strip 1. The leading edge of the strip 1 is detected and tracking for tracking the leading edge of the strip 1 is started. The leading edge advance amount S of the strip 1 can be obtained by the above equation 11 using the pulse signal output from the speed detector 22 connected to the motor that drives the pinch roll 11b. When the tip of the strip 1 reaches the control mode switching position obtained by calculation in advance, the control mode is switched to avoid the step portion at the tip of the coil, and the operations of the wrapper rolls 13a, 13b, 13c, and 13d are controlled.

１巻目のラッパーロール制御では、ストリップ１の先端がラッパーロール１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄの直下へ進入してくるまで、第２制御モードに基づいて、ラッパーロール１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄを所定の位置に待機させる。次に、ストリップ１の先端がラッパーロール１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄの直下を通過するタイミングで、それぞれのラッパーロール１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄの制御モードを第１制御モードへと切替え、各ラッパーロール１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄをマンドレル１２の方へ押し付ける。各ラッパーロール１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄを順次動作させることで、１巻目の巻き付け動作が完了する。 In the wrapper roll control of the first roll, the wrapper rolls 13a, 13b, 13c, and 13d are moved based on the second control mode until the tip of the strip 1 enters immediately below the wrapper rolls 13a, 13b, 13c, and 13d. Wait at a predetermined position. Next, at the timing when the leading end of the strip 1 passes immediately below the wrapper rolls 13a, 13b, 13c, 13d, the control mode of each wrapper roll 13a, 13b, 13c, 13d is switched to the first control mode, and each wrapper The rolls 13a, 13b, 13c, and 13d are pressed toward the mandrel 12. By sequentially operating the wrapper rolls 13a, 13b, 13c, and 13d, the first winding operation is completed.

２巻目移行は、ストリップ１の先端と対応する部位で段差が生じる。この段差部がラッパーロール１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄに接触した状態でストリップ１を巻き取ると、過大な圧力が生じて段差傷が発生する。したがって、段差部を回避するように、シーケンサ３０の出力遅れを考慮しつつ、ラッパーロール１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄの動作を順次制御する。まず、ラッパーロール１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄの直下を段差部が通過する直前に第１制御モードから第２制御モードへと切替え、所定の位置まで開放する。次に、ラッパーロール１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄの直下を段差部が通過した直後に、制御モードを第１制御モードへと切替え、ストリップ１を押え付ける。これらの動作により、段差部とラッパーロール１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄとの衝突を回避し、当該ラッパーロール１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄの動作制御を、シーケンサ３０を備える段差回避装置１００により行う。 In the second roll transition, a step is generated at a portion corresponding to the tip of the strip 1. When the strip 1 is wound up in a state where the stepped portion is in contact with the wrapper rolls 13a, 13b, 13c, and 13d, excessive pressure is generated and a step scratch is generated. Therefore, the operation of the wrapper rolls 13a, 13b, 13c, and 13d is sequentially controlled while considering the output delay of the sequencer 30 so as to avoid the stepped portion. First, the first control mode is switched to the second control mode immediately before the step portion passes immediately below the wrapper rolls 13a, 13b, 13c, and 13d, and the predetermined position is released. Next, immediately after the stepped portion passes directly under the wrapper rolls 13a, 13b, 13c, and 13d, the control mode is switched to the first control mode, and the strip 1 is pressed. By these operations, the collision between the stepped portion and the wrapper rolls 13a, 13b, 13c, and 13d is avoided, and the operation control of the wrapper rolls 13a, 13b, 13c, and 13d is performed by the step avoiding device 100 that includes the sequencer 30.

以上のラッパーロール１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄの制御が正常に行われているか否かを判断するため、シーケンサ４０には、ラッパーロール１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄの位置、圧力、及び、制御モードの状態のほか、サーボ電流等をサンプリングし、サンプリングデータを記録計６０や既設電磁弁盤７０等へ送信可能とする記録計支援機能４３及び実績収集機能４５等が備えられている。 In order to determine whether or not the above-described control of the wrapper rolls 13a, 13b, 13c, and 13d is normally performed, the sequencer 40 includes a position of the wrapper rolls 13a, 13b, 13c, and 13d, a pressure, and a control mode. In addition to the above state, a recorder support function 43 and a result collection function 45 are provided which can sample servo current and transmit the sampling data to the recorder 60, the existing electromagnetic valve panel 70, and the like.

本発明の段差回避制御装置１００を用いてストリップ１を巻き取ったところ、マイコンが備えられる従来の段差回避制御装置を用いた時と比べて、ストリップ１の切り下げ率を２割減少させることができた。これは、圧力制御ループおよび位置制御ループをシーケンサで構築したことで、演算に用いる加減算器、比較器等を全てデジタル化し経年劣化が無いことと、応答速度の測定及び調整が容易となったこと等により品質改善効果が得られたためだと考えられる。すなわち、本発明によれば、従来のマイコンを用いる場合と比較して、遜色ない制御が可能であることが確認された。また、本発明の段差回避制御装置では、シーケンサを用いることで、保守性が向上し、汎用性を向上させることができた。 When the strip 1 is wound up using the step avoidance control device 100 of the present invention, the strip-down rate of the strip 1 can be reduced by 20% compared to the case of using a conventional step avoidance control device equipped with a microcomputer. It was. This is because the pressure control loop and position control loop were built with a sequencer, all adders / subtracters, comparators, etc. used in the calculation were digitized, there was no deterioration over time, and the response speed was easily measured and adjusted. This is thought to be due to the quality improvement effect. That is, according to the present invention, it was confirmed that control comparable to that using a conventional microcomputer is possible. Moreover, in the level | step difference avoidance control apparatus of this invention, maintainability improved by using a sequencer, and it was able to improve versatility.

本発明の段差回避制御装置、及び、ダウンコイラーの実施形態例を示す概略図である。It is the schematic which shows the embodiment example of the level | step difference avoidance control apparatus of this invention, and a down coiler. ラッパーロールのＡＪＣ動作概要を示す図である。It is a figure which shows the AJC operation | movement outline | summary of a wrapper roll. ストリップとラッパーロールとの位置関係を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the positional relationship of a strip and a wrapper roll. 本発明の段差回避制御装置を適用可能なダウンコイラーの一部を示す概略図である。It is the schematic which shows a part of downcoiler which can apply the level | step difference avoidance control apparatus of this invention. ストリップとラッパーロールとの非接触時間の概念を示す図である。It is a figure which shows the concept of the non-contact time of a strip and a wrapper roll. メンテナンス用操作・表示パネル画面の仕様例を示す概略図である。It is the schematic which shows the example of a specification of the operation / display panel screen for maintenance. 試運転のフローを示す概略図である。It is the schematic which shows the flow of test operation. 試運転時におけるプログラムステージの移行状態及びラッパーロールの動作軌跡を示す概略図である。It is the schematic which shows the transition state of the program stage at the time of a test run, and the operation | movement locus | trajectory of a wrapper roll. 従来の段差回避制御装置の構成例を示す概略図である。It is the schematic which shows the structural example of the conventional level | step difference avoidance control apparatus.

Explanation of symbols

１ストリップ（熱延鋼板）
１０熱延ダウンコイラー
１１ａ、１１ｂピンチロール
１２マンドレル
１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄラッパーロール
２１先端検出器
２２速度検出器
２３圧力検出器
２４位置検出器
３０、４０シーケンサ（汎用シーケンサ）
５０メンテナンス用操作・表示パネル
６０記録計
７０既設電磁盤
１００段差回避制御装置 1 Strip (hot rolled steel plate)
10 Hot Roller Down Coiler 11a, 11b Pinch Roll 12 Mandrel 13a, 13b, 13c, 13d Wrapper Roll 21 Tip Detector 22 Speed Detector 23 Pressure Detector 24 Position Detector 30, 40 Sequencer (General-purpose Sequencer)
50 Maintenance Operation / Display Panel 60 Recorder 70 Existing Electromagnetic Panel 100 Step Avoidance Control Device

Claims

A hot rolling down comprising a mandrel, a pinch roll for guiding the hot rolled steel sheet to the mandrel, and a wrapper roll having a function of pressing the hot rolled steel sheet to the mandrel. A stepper avoidance control device of a coiler,
At least a sequencer having a tracking function for tracking the state of the hot-rolled steel sheet and an operation control function of the wrapper roll;
The operation control of the wrapper roll is performed by switching between a first control mode for pressing the wrapper roll toward the mandrel and a second control mode for releasing the wrapper roll from the mandrel. The step avoidance control device is determined in consideration of an output delay of the sequencer.

A hot rolling down comprising a mandrel, a pinch roll for guiding the hot rolled steel sheet to the mandrel, and a wrapper roll having a function of pressing the hot rolled steel sheet to the mandrel. A step avoidance control method for avoiding a step of a coiler,
At least a sequencer having a tracking function for tracking the state of the hot-rolled steel sheet and an operation control function of the wrapper roll is used,
The operation control of the wrapper roll is performed by switching between a first control mode for pressing the wrapper roll toward the mandrel and a second control mode for releasing the wrapper roll from the mandrel,
The timing of switching is determined in consideration of the output delay of the sequencer, and the timing of switching is determined based on the moving distance of the hot-rolled steel sheet,
The step avoidance control method, wherein the movement control of the wrapper roll is started after the movement distance of the hot-rolled steel sheet used for determining the timing of the switching is calculated.

The step avoidance control apparatus according to claim 1, further comprising a sequencer having a user support function.

At least a tip detector for detecting the tip of the hot-rolled steel sheet guided by the pinch roll, a speed detector for detecting the speed of the hot-rolled steel sheet, a pressure detector for detecting pressure for pressing the wrapper roll, and The step avoidance control device according to claim 1, wherein a position detector that detects a position of the wrapper roll with respect to the mandrel and the sequencer are connected in a process input / output mode.

The step avoidance control device according to any one of claims 1 to 3, further comprising a maintenance operation / display panel.