JP2022025256A - Automatic slack correction system for paper machine - Google Patents

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Abstract

To provide an automatic slack correction system for paper machine that automatically corrects a slack of paper without any operator's manual operation.SOLUTION: A system according to an embodiment is placed in operation while first to third operation modes are changed in order. The system comprises a control controller which controls a drive device, and a data gathering device which gathers image data acquired by a camera taking images of carried paper. In the first operation mode, the control controller supplies a new second control signal, generated through operation between a correction quantity by an operation signal and a first control signal for controlling the drive device, to the drive device. The data gathering device gathers time-series data of the operation signal and the second control signal from the control controller, gathers and time-synchronizes image data in a state of paper with the time-series data, and generates digitized data digitized by performing image processing on the image data.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明の実施形態は、抄紙機の自動弛み補正システムに関する。 An embodiment of the present invention relates to an automatic slack correction system for a paper machine.

抄紙機のパートや場所によっては張力検出器を設置できない場合がある。張力検出器がない場所における紙の弛みは、オペレータが手動介入することによって調整される。手動介入では、自身の経験をもとに、オペレータが紙の状態を目視確認しながら行っている(たとえば、特許文献1参照)。 It may not be possible to install a tension detector depending on the part or location of the paper machine. Paper slack in the absence of a tension detector is adjusted by manual intervention by the operator. In manual intervention, the operator visually checks the condition of the paper based on his own experience (see, for example, Patent Document 1).

特開平6-255851号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 6-255851

手動介入による弛みの調整は、オペレータの感覚に頼る操作となるため、技術継承が難しい。また、手動介入を前提とした制御システムでは、オペレータの常時監視が必要となるため、オペレータの勤務負担が大きくなる一方で交代要員の確保が難しいとの現状もある。 Adjustment of slack by manual intervention is an operation that relies on the operator's senses, so it is difficult to pass on the technology. In addition, in a control system premised on manual intervention, it is necessary to constantly monitor the operator, which increases the work burden on the operator, but at the same time, it is difficult to secure replacement personnel.

本発明の実施形態は、オペレータの手動操作によらず、自動的に紙の弛みを補正する抄紙機の自動弛み補正システムを提供することを目的とする。 It is an object of the present invention to provide an automatic slack correction system for a paper machine that automatically corrects slack in paper without a manual operation by an operator.

本発明の実施形態に係る抄紙機の自動弛み補正システムは、第1動作モード、第2動作モードおよび第3動作モードを順次切り替えて運転される。この自動弛み補正システムは、紙を搬送するロールのモータを駆動する駆動装置を制御するように設けられた制御コントローラと、前記制御コントローラに接続され、前記ロールによって搬送される紙の画像を撮影するカメラによって取得された画像データを収集するデータ収集装置と、を備える。前記第1動作モードでは、前記制御コントローラは、オペレータの操作によって生成された操作信号にもとづいて生成された補正量および前記駆動装置を制御する第1制御信号の演算によって生成された新たな第2制御信号を前記駆動装置に供給し、前記データ収集装置は、前記制御コントローラから、前記操作信号の第1時系列データおよび前記第2制御信号の第2時系列データを収集し、前記カメラによって取得された画像データを収集して前記第1時系列データおよび前記第2時系列データに時刻同期して第3時系列データを生成し、前記第3時系列データのそれぞれを画像処理して数値化した数値化データの第4時系列データを生成する。前記第1動作モードに続く前記第2動作モードでは、前記制御コントローラは、前記第1時系列データ、前記第2時系列データ、前記第3時系列データおよび前記第4時系列データにもとづいて、前記第2時系列データと前記第4時系列データとの関係を表す近似式を算出する。前記第2動作モードに続く前記第3動作モードでは、前記データ収集装置は、前記カメラによって紙の新たな画像データを画像処理して新たな数値化データを生成し、前記制御コントローラは、前記新たな数値化データを前記近似式に入力し出力された新たな制御信号のデータにもとづいて第3制御信号を生成して前記駆動装置に供給する。 The automatic slack correction system of the paper machine according to the embodiment of the present invention is operated by sequentially switching between the first operation mode, the second operation mode, and the third operation mode. This automatic slack correction system is connected to a control controller provided to control a drive device for driving a motor of a roll that conveys paper, and the control controller, and captures an image of the paper conveyed by the roll. A data collecting device for collecting image data acquired by a camera is provided. In the first operation mode, the control controller is a new second generated by the calculation of the correction amount generated based on the operation signal generated by the operation of the operator and the first control signal for controlling the drive device. The control signal is supplied to the drive device, and the data acquisition device collects the first time-series data of the operation signal and the second time-series data of the second control signal from the control controller and acquires them by the camera. The collected image data is collected to generate a third time-series data in time synchronization with the first time-series data and the second time-series data, and each of the third time-series data is image-processed and digitized. Generate the 4th time series data of the digitized data. In the second operation mode following the first operation mode, the control controller is based on the first time series data, the second time series data, the third time series data, and the fourth time series data. An approximate expression representing the relationship between the second time-series data and the fourth time-series data is calculated. In the third operation mode following the second operation mode, the data acquisition device processes new image data of paper by the camera to generate new digitized data, and the control controller uses the new operation mode. A third control signal is generated based on the data of the new control signal output by inputting the numerical data into the approximate expression and supplied to the drive device.

本実施形態では、オペレータの手動操作によらず、自動的に紙の弛みを補正する抄紙機の自動弛み補正システムが実現される。 In the present embodiment, an automatic slack correction system for a paper machine that automatically corrects slack in paper is realized without the need for manual operation by an operator.

実施形態に係る抄紙機の自動弛み補正装置を例示する模式的なブロック図である。It is a schematic block diagram which illustrates the automatic slack correction apparatus of the paper machine which concerns on embodiment. 実施形態に係る抄紙機の自動弛み補正装置を例示する模式的なブロック図である。It is a schematic block diagram which illustrates the automatic slack correction apparatus of the paper machine which concerns on embodiment. 実施形態の抄紙機の自動弛み補正装置の動作を説明するための模式的な動作波形の例である。This is an example of a schematic operation waveform for explaining the operation of the automatic slack correction device of the paper machine of the embodiment. 図4(a)は、側方および上方からの撮影領域における画像データの例である。図4(b)は、図4(a)のA部の模式的な拡大図である。図4(c)は、側方および上方からの撮影領域における画像データのうち弛みが発生した状態の例である。FIG. 4A is an example of image data in a shooting region from the side and above. FIG. 4B is a schematic enlarged view of part A of FIG. 4A. FIG. 4C is an example of a state in which slack is generated in the image data in the photographing region from the side and the upper side. 図5(a)および図5(b)は、紙の画像データの良否比較の例である。図5(c)は、抄紙機の自動弛み補正装置が生成する補正時間近似式および補正量近似式の例である。5 (a) and 5 (b) are examples of quality comparison of paper image data. FIG. 5C is an example of a correction time approximation formula and a correction amount approximation formula generated by the automatic slack correction device of the paper machine.

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して詳細な説明を適宜省略する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
It should be noted that the drawings are schematic or conceptual, and the relationship between the thickness and width of each part, the ratio of the sizes between the parts, and the like are not necessarily the same as the actual ones. Further, even when the same part is represented, the dimensions and ratios may be different from each other depending on the drawing.
In addition, in the present specification and each figure, the same elements as those described above with respect to the above-mentioned figures are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted as appropriate.

図1は、実施形態に係る抄紙機の自動弛み補正装置を例示する模式的なブロック図である。
図1には、抄紙機の自動弛み補正システム(以下、単に自動弛み補正システム)110のほか、抄紙機100全体の構成が示されている。
図1に示すように、実施形態の自動弛み補正システム110は、データ収集装置2と、制御コントローラ10と、を備える。自動弛み補正システム110は、カメラ1a,1b、ロール5a,5bの駆動装置(図示せず)および操作パネル3に接続されている。
FIG. 1 is a schematic block diagram illustrating an automatic slack correction device for a paper machine according to an embodiment.
FIG. 1 shows the configuration of the paper machine 100 as a whole, in addition to the automatic slack correction system 110 of the paper machine (hereinafter, simply referred to as an automatic slack correction system) 110.
As shown in FIG. 1, the automatic slack correction system 110 of the embodiment includes a data acquisition device 2 and a control controller 10. The automatic slack correction system 110 is connected to a drive device (not shown) of the cameras 1a and 1b, rolls 5a and 5b, and an operation panel 3.

ロール5a,5bは、ロール5a,5bを駆動するモータ(図示せず)に接続されており、モータは、駆動装置によってそれぞれ駆動される。自動弛み補正システム110は、駆動装置およびモータを介して、ロール5a,5bに接続されている。ロール5a,5b間には紙6が設けられており、紙6は速度制御されたロール5a,5bによって、たとえば所望の張力を維持しつつ搬送される。 The rolls 5a and 5b are connected to a motor (not shown) for driving the rolls 5a and 5b, and the motors are driven by a drive device, respectively. The automatic slack correction system 110 is connected to the rolls 5a and 5b via a drive device and a motor. Paper 6 is provided between the rolls 5a and 5b, and the paper 6 is conveyed by the speed-controlled rolls 5a and 5b, for example, while maintaining a desired tension.

カメラ1a,1bは、ロール5a,5b間で搬送される紙6を撮影するように設けられている。カメラ1aは、紙6の上面の撮影領域SVaを撮影するように、紙6の上方に設けられている。カメラ1bは、紙6の側方からの撮影領域SVbを撮影するように、紙6の側方に設けられている。 The cameras 1a and 1b are provided so as to photograph the paper 6 conveyed between the rolls 5a and 5b. The camera 1a is provided above the paper 6 so as to photograph the photographing area SVa on the upper surface of the paper 6. The camera 1b is provided on the side of the paper 6 so as to shoot the shooting area SVb from the side of the paper 6.

撮影領域SVa,SVbは、たとえば、搬送される紙6の弛みの状態をオペレータが目視する範囲にもとづいて設定される。紙6の弛みをより正確に数値化するためには、より広い範囲に設定されることが好ましいが、後述するように、数値化するときの演算処理負担を軽減する観点からは、より狭い範囲に設定される。 The photographing areas SVa and SVb are set, for example, based on the range in which the operator can visually check the slack state of the conveyed paper 6. In order to quantify the slack of the paper 6 more accurately, it is preferable to set it in a wider range, but as will be described later, from the viewpoint of reducing the calculation processing load when quantifying it, a narrower range is used. Is set to.

自動弛み補正システム110は、カメラ1a,1bによって撮影された紙6の上面および側面の画像データを取得する。 The automatic slack correction system 110 acquires image data of the upper surface and the side surface of the paper 6 taken by the cameras 1a and 1b.

自動弛み補正システム110は、駆動装置からロール5a,5bの速度等のデータを取得する。自動弛み補正システム110は、たとえば、ロール5a,5b間の紙6の張力を所望の値となるように、駆動装置から得たデータ等にもとづいて、駆動装置に対する速度指令値を生成し、駆動装置に供給する。自動弛み補正システム110が駆動装置と送受信する信号を制御信号と呼び、制御信号は、実測の速度データを含む速度信号や速度指令値等を含む。 The automatic slack correction system 110 acquires data such as the speeds of the rolls 5a and 5b from the drive device. The automatic slack correction system 110 generates, for example, a speed command value for the drive device based on data obtained from the drive device and drives the paper 6 so that the tension of the paper 6 between the rolls 5a and 5b becomes a desired value. Supply to the device. The signal transmitted to and received from the drive device by the automatic slack correction system 110 is called a control signal, and the control signal includes a speed signal including actually measured speed data, a speed command value, and the like.

操作パネル3は、オペレータによって操作され、操作に応じた信号を生成する。生成された信号は、操作信号として、自動弛み補正システム110に送信される。オペレータは、たとえば、ロール5a,5b間を搬送される紙6の弛み等の状態を目視して、適切な状態となるように、操作パネル3を操作する。 The operation panel 3 is operated by the operator and generates a signal corresponding to the operation. The generated signal is transmitted to the automatic slack correction system 110 as an operation signal. For example, the operator visually observes a state such as slack of the paper 6 conveyed between the rolls 5a and 5b, and operates the operation panel 3 so as to be in an appropriate state.

実施形態の自動弛み補正システム110は、複数の動作モードを有する。複数の動作モードは、手動データ収集モード、補正量データ生成モードおよび自動運転モードである。自動弛み補正システム110は、手動データ収集モード、補正量データ生成モードおよび自動運転モードの順に動作モードを切り替えて動作する。 The automatic slack correction system 110 of the embodiment has a plurality of operation modes. The plurality of operation modes are a manual data acquisition mode, a correction amount data generation mode, and an automatic operation mode. The automatic slack correction system 110 operates by switching the operation mode in the order of the manual data acquisition mode, the correction amount data generation mode, and the automatic operation mode.

手動データ収集モード(第1動作モード)では、自動弛み補正システム110は、操作パネル3によって生成された操作信号を受信している期間のデータを収集する。この期間を手動データ収集期間と呼ぶことがある。 In the manual data acquisition mode (first operation mode), the automatic slack correction system 110 collects data during the period during which the operation signal generated by the operation panel 3 is being received. This period may be referred to as the manual data collection period.

自動弛み補正システム110は、手動データ収集期間において、操作信号の時系列データ(第1時系列データ)および制御信号の時系列データ(第2時系列データ)を収集する。自動弛み補正システム110は、手動データ収集期間において、撮影領域SVa,SVbの画像データを収集し、収集した画像データ(第3時系列データ)を操作信号等の時系列データに時刻同期させる。自動弛み補正システム110は、手動データ収集期間において、時刻同期された画像データを画像処理することによって、2次元メッシュの明度情報の数値化データ(第4時系列データ)を生成する。 The automatic slack correction system 110 collects time-series data of operation signals (first time-series data) and time-series data of control signals (second time-series data) during the manual data collection period. The automatic slack correction system 110 collects image data of the photographing areas SVa and SVb during the manual data collection period, and synchronizes the collected image data (third time-series data) with time-series data such as an operation signal. The automatic slack correction system 110 generates digitized data (fourth time-series data) of the brightness information of the two-dimensional mesh by performing image processing on the time-synchronized image data during the manual data collection period.

自動弛み補正システム110は、時刻同期された操作信号、制御信号、画像データおよび数値化データをデータベースに格納する。 The automatic slack correction system 110 stores time-synchronized operation signals, control signals, image data, and digitized data in a database.

補正量データ生成モード(第2動作モード)では、自動弛み補正システム110は、手動データ収集期間における、操作信号、制御信号および数値化データの関係を抽出する。具体的には、自動弛み補正システム110は、数値化データに関するしきい値(第1しきい値)があらかじめ設定されており、数値化データとしきい値との偏差を計算する。自動弛み補正システム110は、操作信号による補正時間と偏差との関係を表す近似式(補正時間近似式)および制御信号に対する補正量と偏差との関係を表す近似式(補正量近似式)を算出し、設定する。 In the correction amount data generation mode (second operation mode), the automatic slack correction system 110 extracts the relationship between the operation signal, the control signal, and the digitized data in the manual data acquisition period. Specifically, the automatic slack correction system 110 has a preset threshold value (first threshold value) for the quantified data, and calculates the deviation between the quantified data and the threshold value. The automatic slack correction system 110 calculates an approximate expression (correction time approximate expression) that expresses the relationship between the correction time and the deviation by the operation signal and an approximate expression (correction amount approximate expression) that expresses the relationship between the correction amount and the deviation with respect to the control signal. And set.

自動運転モード(第3動作モード)では、自動弛み補正システム110は、補正量データ生成モードにおいて生成された近似式にもとづいて、制御信号が補正され、抄紙機100が運転される。より具体的には、自動弛み補正システム110は、カメラ1a,1bで撮影された画像データから数値化データを生成する。自動弛み補正システム110は、生成した数値化データとしきい値との偏差を補正時間近似式および補正量近似式に入力し、算出された制御信号の補正量を算出された補正時間にわたって適用する。 In the automatic operation mode (third operation mode), the automatic slack correction system 110 corrects the control signal based on the approximate expression generated in the correction amount data generation mode, and the paper machine 100 is operated. More specifically, the automatic slack correction system 110 generates digitized data from image data taken by the cameras 1a and 1b. The automatic slack correction system 110 inputs the deviation between the generated quantified data and the threshold value into the correction time approximation formula and the correction amount approximation formula, and applies the calculated correction amount of the control signal over the calculated correction time.

このようにして、自動弛み補正システム110は、オペレータの手動介入によらずに自動的に紙6の弛みを調整する。 In this way, the automatic slack correction system 110 automatically adjusts the slack of the paper 6 without the manual intervention of the operator.

自動弛み補正システム110の構成について、より詳細に説明する。
図2に示すように、自動弛み補正システム110では、データ収集装置2および制御コントローラ10は、相互に接続されている。
The configuration of the automatic slack correction system 110 will be described in more detail.
As shown in FIG. 2, in the automatic slack correction system 110, the data acquisition device 2 and the control controller 10 are connected to each other.

データ収集装置2は、データ収集部21と、画像処理部22と、記憶部23と、を含む。データ収集部21は、制御コントローラ10を介して、操作信号、制御信号および画像データを受信する。手動データ収集期間では、データ収集部21がこれらの信号等を受信する。手動データ収集期間は、操作信号がアクティブに遷移するタイミングに応じて開始され、操作信号が非アクティブに遷移するタイミングで終了される。 The data collection device 2 includes a data collection unit 21, an image processing unit 22, and a storage unit 23. The data acquisition unit 21 receives an operation signal, a control signal, and image data via the control controller 10. During the manual data collection period, the data collection unit 21 receives these signals and the like. The manual data acquisition period starts at the timing when the operation signal transitions to active, and ends at the timing when the operation signal transitions to inactive.

操作信号および制御信号は、時刻のデータに関連付けられた時系列データである。データ収集部21は、時系列データである操作信号および制御信号の時刻に、画像データの撮影時刻を関連付けることによって、操作信号、制御信号および画像データを時刻同期させる。 The operation signal and the control signal are time series data associated with the time data. The data collection unit 21 synchronizes the operation signal, the control signal, and the image data with the time of the operation signal and the control signal, which are time-series data, by associating the shooting time of the image data with the time.

画像処理部22は、時刻同期された画像データを画像処理して、紙6の上面および側面の明度情報を数値化する。明度情報は、後述するように、2次元メッシュにおける明度のデータを移動平均することによって数値化される。 The image processing unit 22 performs image processing on the time-synchronized image data to quantify the brightness information on the upper surface and the side surface of the paper 6. The brightness information is quantified by moving averaging the brightness data in the two-dimensional mesh, as will be described later.

画像処理部22は、手動データ収集モードでは、生成した数値化データを記憶部23のデータベースに格納する。画像処理部22は、自動運転モードでは、生成した数値化データを制御コントローラ10の補正量抽出部14に送信する。 In the manual data acquisition mode, the image processing unit 22 stores the generated digitized data in the database of the storage unit 23. In the automatic operation mode, the image processing unit 22 transmits the generated digitized data to the correction amount extraction unit 14 of the control controller 10.

記憶部23は、データベースを記憶する。データベースは、データ収集部21で収集された操作信号の時系列データ、制御信号の時系列データ、時系列データに同期された画像データ、および画像データにより生成された数値化データを格納する。なお、抄紙機100で製造される紙6は、たとえば製品ごとに製品識別番号に関連付けされて、データベースに格納される。制御コントローラ10は、製品識別番号を指定することによって、データベースからその製品に関する時刻同期されたデータを抽出することができる。 The storage unit 23 stores the database. The database stores time-series data of operation signals collected by the data collection unit 21, time-series data of control signals, image data synchronized with the time-series data, and digitized data generated by the image data. The paper 6 manufactured by the paper machine 100 is stored in a database, for example, associated with a product identification number for each product. The control controller 10 can extract time-synchronized data about the product from the database by designating the product identification number.

制御コントローラ10は、通信ネットワーク120を介して、カメラ1a,1b、駆動装置40、表示器18および操作用品31に接続されている。通信ネットワーク120は、たとえば制御系の通信ネットワークであり、送受信するデータの定周期性が保証されている。 The control controller 10 is connected to the cameras 1a and 1b, the drive device 40, the display 18, and the operation equipment 31 via the communication network 120. The communication network 120 is, for example, a control system communication network, and the constant periodicity of data to be transmitted / received is guaranteed.

操作用品31は、オペレータの操作により操作信号を生成する用品である。操作用品31は、たとえば操作パネル3上に設けられたボタンスイッチである。オペレータがボタンスイッチを押下することによって、操作信号はアクティブとなり、ボタンスイッチを押下している期間中、操作信号のアクティブ状態が維持される。 The operation product 31 is a product that generates an operation signal by the operation of the operator. The operation product 31 is, for example, a button switch provided on the operation panel 3. When the operator presses the button switch, the operation signal becomes active, and the active state of the operation signal is maintained for the period during which the button switch is pressed.

表示器18は、制御コントローラ10からの出力を表示する。たとえば、制御コントローラ10は、紙6の異常な弛みを検出した場合等に、警報出力を生成し、警報出力を表示器18に送信することができる。表示器18は、警報出力に応じて、たとえば弛みの状態が異常である旨のテキストを画面に表示する。また、表示器18は、制御コントローラ10がデータ収集装置2のデータベースから読み出した画像データを表示するようにしてもよい。データベースから画像データを順次読み出して、表示器18に出力し、目視により紙6の弛みの状態の良否判定の基準を設定する場合等に用いることができる。 The display 18 displays the output from the control controller 10. For example, the control controller 10 can generate an alarm output and transmit the alarm output to the display 18 when an abnormal slack in the paper 6 is detected. The display 18 displays, for example, a text indicating that the slack state is abnormal on the screen in response to the alarm output. Further, the display 18 may display the image data read from the database of the data acquisition device 2 by the control controller 10. It can be used when sequentially reading image data from a database, outputting it to a display 18, and visually setting a criterion for determining whether or not the slack state of the paper 6 is good or bad.

制御コントローラ10は、通信ネットワーク120を介して、操作用品31から操作信号を受信し、駆動装置40から速度信号を受信する。制御コントローラ10は、操作信号および速度信号にもとづいて、駆動装置40に対する速度指令値を生成する。この例では、制御コントローラ10は、操作信号がアクティブとされたときに、速度指令値を増大させるように補正量を生成し、速度指令値に加算して、新たな速度指令値として駆動装置40に供給する。 The control controller 10 receives an operation signal from the operation equipment 31 and a speed signal from the drive device 40 via the communication network 120. The control controller 10 generates a speed command value for the drive device 40 based on the operation signal and the speed signal. In this example, the control controller 10 generates a correction amount so as to increase the speed command value when the operation signal is activated, adds the correction amount to the speed command value, and sets the drive device 40 as a new speed command value. Supply to.

制御コントローラ10は、通信ネットワーク120を介して、カメラ1a,1bが撮影した紙6の画像データを受信する。制御コントローラ10は、受信した画像データをデータ収集装置2に送信する。 The control controller 10 receives the image data of the paper 6 taken by the cameras 1a and 1b via the communication network 120. The control controller 10 transmits the received image data to the data acquisition device 2.

制御コントローラ10は、手動データ収集モードでは、取得した操作信号、制御信号および画像データをデータ収集装置2に送信する。制御コントローラ10は、補正量データ生成モードでは、データ収集装置2から手動データ収集モードにおいて収集されたデータを読み出して、補正時間近似式および補正量近似式を生成して、設定する。制御コントローラ10は、自動運転モードでは、常時取得する画像データを用いて生成された数値化データとしきい値との偏差を補正時間近似式および補正量近似式に入力して、出力された補正量を速度指令値に加算して、出力された補正時間にわたって駆動装置40に送信する。 In the manual data acquisition mode, the control controller 10 transmits the acquired operation signal, control signal, and image data to the data acquisition device 2. In the correction amount data generation mode, the control controller 10 reads the data collected in the manual data collection mode from the data collection device 2, generates and sets a correction time approximation formula and a correction amount approximation formula. In the automatic operation mode, the control controller 10 inputs the deviation between the numerical value data generated using the image data constantly acquired and the threshold value into the correction time approximation formula and the correction amount approximation formula, and outputs the correction amount. Is added to the speed command value and transmitted to the drive device 40 over the output correction time.

制御コントローラ10は、演算部12と、補正量抽出部14と、補正パターン解析部16と、を含む。演算部12は、操作信号、制御信号および画像データの送受信を通信ネットワーク120を介して実行する。演算部12は、図示しない記憶部に格納された制御プログラムにしたがって、通信ネットワーク120を介したデータの送受信を実行し、取得等したデータにもとづいて所望の処理を実行する。演算部12は、たとえば、プログラマブルロジックコントローラ(PLC)の演算処理装置(CPU)である。 The control controller 10 includes a calculation unit 12, a correction amount extraction unit 14, and a correction pattern analysis unit 16. The arithmetic unit 12 executes transmission / reception of operation signals, control signals, and image data via the communication network 120. The arithmetic unit 12 executes transmission / reception of data via the communication network 120 according to a control program stored in a storage unit (not shown), and executes a desired process based on the acquired data. The arithmetic unit 12 is, for example, an arithmetic processing unit (CPU) of a programmable logic controller (PLC).

補正パターン解析部16は、補正量データ生成モードにおいて動作する。補正パターン解析部16は、手動データ収集モードにおいてデータベースに格納されたデータにもとづいて、補正時間近似式および補正量近似式を算出する。上述したように、補正時間近似式は、補正時間と数値化データのしきい値に対する偏差との関係を表す近似式である。補正量近似式は、速度指令値(制御信号)に対する補正量と数値化データのしきい値との偏差の関係を表す近似式である。補正パターン解析部16は、たとえば、製品識別番号ごとにデータベースから対応するデータを抽出し、製品識別番号ごとに、補正時間近似式および補正量近似式を算出する。 The correction pattern analysis unit 16 operates in the correction amount data generation mode. The correction pattern analysis unit 16 calculates the correction time approximation formula and the correction amount approximation formula based on the data stored in the database in the manual data acquisition mode. As described above, the correction time approximation formula is an approximation formula that expresses the relationship between the correction time and the deviation of the quantified data with respect to the threshold value. The correction amount approximation formula is an approximation formula that expresses the relationship between the correction amount for the speed command value (control signal) and the deviation between the threshold value of the quantified data. The correction pattern analysis unit 16 extracts, for example, the corresponding data from the database for each product identification number, and calculates a correction time approximation formula and a correction amount approximation formula for each product identification number.

補正パターン解析部16は、算出した補正時間近似式および補正量近似式を補正量抽出部14に設定する。自動弛み補正システム110を単一の製品に対して運転する場合には、たとえば、補正パターン解析部16は、自動運転モードに入る前にあらかじめ補正時間近似式および補正量近似式を補正量抽出部14に設定する。自動弛み補正システム110を複数の製品に対して運転する場合には、自動運転モードにおいて、製品識別番号ごとに補正時間近似式および補正量近似式を補正量抽出部14に設定する。 The correction pattern analysis unit 16 sets the calculated correction time approximation formula and correction amount approximation formula in the correction amount extraction unit 14. When the automatic slack correction system 110 is operated for a single product, for example, the correction pattern analysis unit 16 prepares a correction time approximation formula and a correction amount approximation formula in advance before entering the automatic operation mode. Set to 14. When the automatic slack correction system 110 is operated for a plurality of products, the correction time approximation formula and the correction amount approximation formula are set in the correction amount extraction unit 14 for each product identification number in the automatic operation mode.

補正量抽出部14は、補正パターン解析部16によって計算された補正時間近似式および補正量近似式を設定する。補正量抽出部14は計算した補正量を演算部12に送信し、送信された補正量は、演算部12によって、新たな速度指令値を計算され、設定される。 The correction amount extraction unit 14 sets the correction time approximation formula and the correction amount approximation formula calculated by the correction pattern analysis unit 16. The correction amount extraction unit 14 transmits the calculated correction amount to the calculation unit 12, and the calculated correction amount is set by calculating a new speed command value by the calculation unit 12.

実施形態の自動弛み補正システム110の動作について詳細に説明する。
手動データ収集モードでの動作について説明する。
手動データ収集モードでは、データ収集部21は、制御コントローラ10を介して、手動データ収集期間の操作信号、制御信号および画像データを収集する。
The operation of the automatic slack correction system 110 of the embodiment will be described in detail.
The operation in the manual data acquisition mode will be described.
In the manual data collection mode, the data collection unit 21 collects operation signals, control signals, and image data during the manual data collection period via the control controller 10.

収集されたデータは、データ収集部21によって、時刻同期されたデータとして、データベースに格納され、記憶部23に記憶される。複数の製品のデータをデータベースとする場合には、製品識別番号ごとに時刻同期された時系列データがデータベースに格納される。 The collected data is stored in the database as time-synchronized data by the data collection unit 21, and is stored in the storage unit 23. When the data of a plurality of products is used as a database, the time-series data synchronized with each product identification number is stored in the database.

手動データ収集期間の設定方法および収集するデータについて説明する。
図3は、実施形態の抄紙機の自動弛み補正装置の動作を説明するための模式的な動作波形の例である。
図3は、手動データ収集モードにおける主要な信号およびデータの動作波形の例が示されている。
This section describes how to set the manual data collection period and the data to be collected.
FIG. 3 is an example of a schematic operation waveform for explaining the operation of the automatic slack correction device of the paper machine of the embodiment.
FIG. 3 shows an example of the operating waveforms of the main signals and data in the manual data acquisition mode.

図3の最上段の図は、手動データ収集期間を自動的に設定するために生成される記録範囲設定信号(図では、記録範囲と表記)を示している。記録範囲設定信号は、ハイレベル(図ではON)となることによって、データの記録が開始され、ローレベル(図ではOFF)となることによって、データの記録が終了する。 The uppermost figure of FIG. 3 shows a recording range setting signal (denoted as a recording range in the figure) generated for automatically setting the manual data acquisition period. When the recording range setting signal becomes high level (ON in the figure), data recording is started, and when the recording range setting signal becomes low level (OFF in the figure), data recording ends.

図3の2段目の図は、操作信号(図では操作用品出力信号と表記)の時間変化のデータである。オペレータが操作用品31を操作すると操作信号がアクティブとなり、図では操作信号がアクティブの場合に、ONと表記され、操作信号が非アクティブの場合に、OFFと表記されている。 The second figure of FIG. 3 is the time change data of the operation signal (denoted as the operation equipment output signal in the figure). When the operator operates the operation tool 31, the operation signal becomes active, and in the figure, when the operation signal is active, it is described as ON, and when the operation signal is inactive, it is described as OFF.

図3の3段目の図は、速度指令値のための補正量(図では制御補正値と表記)の大きさの時間変化のデータである。 The third stage figure of FIG. 3 is the time change data of the magnitude of the correction amount (denoted as the control correction value in the figure) for the speed command value.

図3の4段目の図は、上方から見た紙6の画像データが時刻順に配置された状態が模式的に示されている。
図3の最下段の図は、側方から見た紙6の画像データが時刻順に配置された状態が模式的に示されている。
図3の画像データの図は、実際には、画像処理部22によって数値化され、その数値化データが時刻同期されてデータベース中に格納されている。
The fourth row of FIG. 3 schematically shows a state in which the image data of the paper 6 viewed from above are arranged in chronological order.
The lowermost figure of FIG. 3 schematically shows a state in which the image data of the paper 6 viewed from the side are arranged in chronological order.
The image data diagram of FIG. 3 is actually digitized by the image processing unit 22, and the digitized data is time-synchronized and stored in the database.

図3に示すように、データ収集部21は、常時、制御コントローラ10からのデータを取得している。データ収集部21は、取得したデータを一時的に収容するバッファを有している。データ収集部21は、操作信号がアクティブとなったことを検出すると、期間T0だけトレースバックした時刻からの各信号の時系列のデータをデータベースに格納する。期間T0は、通信ネットワーク120によるデータ送受信のための周期を考慮して、たとえば通信ネットワーク120の処理サイクルの1から数サイクル分とされる。 As shown in FIG. 3, the data collection unit 21 constantly acquires data from the control controller 10. The data collection unit 21 has a buffer for temporarily accommodating the acquired data. When the data collection unit 21 detects that the operation signal has become active, it stores the time-series data of each signal from the time traced back by the period T0 in the database. The period T0 is set to, for example, one to several cycles of the processing cycle of the communication network 120 in consideration of the cycle for data transmission / reception by the communication network 120.

時刻t1からオペレータによる手動介入が始まり、時刻t2で手動介入は一旦終了する。時刻t1から時刻t2までのオペレータの手動介入によって、速度指令値は、C1だけ増加する。したがって、補正時間(t2-t1)では、補正量はC1とされる。 The manual intervention by the operator starts at time t1, and the manual intervention ends once at time t2. Due to the manual intervention of the operator from time t1 to time t2, the speed command value is increased by C1. Therefore, in the correction time (t2-t1), the correction amount is C1.

オペレータは、紙6の弛み状態がどの程度解消されているか否かを目視しながら、次の手動介入のタイミングを見計らっており、時刻t3で再度手動介入している。このときの手動介入は、時刻t4で終了しており、時刻t3から時刻t4の補正時間(t4-t3)おける補正量は、C2である。同様に、補正時間(t6-t5)において補正量は、C3である。 The operator is observing the timing of the next manual intervention while visually observing to what extent the slack state of the paper 6 has been resolved, and the manual intervention is performed again at time t3. The manual intervention at this time ends at time t4, and the correction amount in the correction time (t4-t3) from time t3 to time t4 is C2. Similarly, in the correction time (t6-t5), the correction amount is C3.

データ収集部21は、最後の手動介入の終了からあらかじめ設定された期間T1が経過したことをもって、期間データの記録を終了する。期間T1は、十分長い期間があらかじめ設定され、抄紙機100の実際の運転状況に応じて、調整できるようにしてもよい。 The data collection unit 21 ends the recording of the period data when the preset period T1 has elapsed from the end of the last manual intervention. The period T1 may be set to a sufficiently long period in advance and may be adjusted according to the actual operating condition of the paper machine 100.

画像処理部22は、撮影領域SVa,SVbのそれぞれの画像データを画像処理して、数値化データを生成し、記憶部23のデータベースに格納する。数値化データは、時刻同期され、製品識別番号に関連付けされる。 The image processing unit 22 performs image processing on each image data of the photographing areas SVa and SVb to generate digitized data, and stores the data in the database of the storage unit 23. The quantified data is time synchronized and associated with the product identification number.

数値化データの生成方法について説明する。
図4(a)は、側方および上方からの撮影領域における画像データの例である。図4(b)は、図4(a)のA部の模式的な拡大図である。図4(c)は、側方および上方からの撮影領域における画像データのうち弛みが発生した状態の例である。
図4(a)は、側方からの撮影領域SVbの画像データ(左の図)および上方からの撮影領域SVaの画像データ(右の図)を示している。
A method of generating digitized data will be described.
FIG. 4A is an example of image data in a shooting region from the side and above. FIG. 4B is a schematic enlarged view of part A of FIG. 4A. FIG. 4C is an example of a state in which slack is generated in the image data in the photographing region from the side and the upper side.
FIG. 4A shows the image data of the shooting area SVb from the side (left figure) and the image data of the shooting area SVa from above (right figure).

図4(a)および図4(b)に示すように、上方からの撮影領域SVaの画像データは、2次元メッシュの領域に区分され、領域ごとの明度の大きさのデータとされる。2次元メッシュの領域ごとの明度のデータは、たとえば、各領域の明度の大きさの移動平均をとることによって、数値化データとされる。各領域の移動平均は、たとえば、搬送方向に沿う方向に順次移動平均をとり、さらに搬送方向に直交する方向に移動平均をとることによって計算される。 As shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b), the image data of the photographing region SVa from above is divided into two-dimensional mesh regions, and the data has the magnitude of brightness for each region. The brightness data for each region of the two-dimensional mesh is converted into numerical data by, for example, taking a moving average of the magnitude of the brightness of each region. The moving average of each region is calculated by, for example, taking a sequential moving average in a direction along the transport direction and then taking a moving average in a direction orthogonal to the transport direction.

側方からの撮影領域SVbの画像データは、SVaの画像データの数値化と同様に、2次元メッシュの明度データにもとづいて数値化してもよいし、より簡単に、基準位置からの紙6の弛みによって下がった位置までの距離を数値化データとしてもよい。 The image data of the shooting area SVb from the side may be quantified based on the brightness data of the two-dimensional mesh in the same manner as the quantification of the image data of SVa, or more easily, the image data of the paper 6 from the reference position. The distance to the position lowered by the slack may be used as numerical data.

実施形態の自動弛み補正システム110では、手動データ収集モードでの運転に入る前に、あるいは手動データ収集モードでの運転の終了後に、数値化データのためのしきい値(以下、単にしきい値という)があらかじめ設定される。 In the automatic slack correction system 110 of the embodiment, a threshold value for quantified data (hereinafter, simply a threshold value) is used before the operation in the manual data acquisition mode is started or after the operation in the manual data acquisition mode is completed. ) Is preset.

たとえば、しきい値は、データベースに格納された画像データにもとづいて設定される。しきい値は、データベース中に格納されている画像データを順次読み出して、目視等により正常な状態のデータを複数抽出し、抽出した画像データごとに求められた数値化データの平均値とすることができる。しきい値は、抽出されたデータの平均値に限らず、中央値等であってもよいし、標準偏差を用いて、上限値および下限値を設定等してももちろんよい。 For example, the threshold is set based on the image data stored in the database. The threshold value shall be the average value of the digitized data obtained for each extracted image data by sequentially reading out the image data stored in the database and extracting multiple data in the normal state by visual inspection or the like. Can be done. The threshold value is not limited to the average value of the extracted data, and may be a median value or the like, or an upper limit value and a lower limit value may be set using the standard deviation.

たとえば、しきい値は、しきい値設定のために別途取得された画像データにもとづいて設定される。抄紙機100を試験的に運転し、正常な状態の画像データを取得できるように十分に調整した上で、画像データを取得し、その場合の数値化データをしきい値とするようにしてもよい。 For example, the threshold is set based on image data separately acquired for threshold setting. Even if the paper machine 100 is operated on a trial basis, the image data is sufficiently adjusted so that the image data in a normal state can be acquired, the image data is acquired, and the digitized data in that case is used as the threshold value. good.

しきい値は、データ収集装置2によって計算された後、制御コントローラ10に送信され、補正パターン解析部16および補正量抽出部14は、しきい値を設定する。 The threshold value is calculated by the data acquisition device 2 and then transmitted to the control controller 10, and the correction pattern analysis unit 16 and the correction amount extraction unit 14 set the threshold value.

図4(c)に示すように、制御状態にずれ等が生じると、紙6に弛みが生じ、撮影領域SVa,SVbの画像データの少なくとも一方に弛みに応じた曲りや影が生じる。手動データ収集モードでは、このような状態の画像データが画像処理され数値化データとして、データベースに格納される。 As shown in FIG. 4C, when the control state is deviated or the like, the paper 6 is slackened, and at least one of the image data of the photographing areas SVa and SVb is bent or shadowed according to the slack. In the manual data acquisition mode, the image data in such a state is image-processed and stored in the database as digitized data.

このようにして、手動データ収集期間における操作信号、制御信号、画像データおよび数値化データが時刻同期されてデータベースに格納される。 In this way, the operation signal, control signal, image data, and digitized data in the manual data acquisition period are time-synchronized and stored in the database.

補正量データ生成モードについて説明する。
補正量データ生成モードでは、補正パターン解析部16がデータベースから必要なデータを抽出して、補正時間近似式および補正量近似式を算出し、算出した近似式を補正量抽出部14に設定する。
The correction amount data generation mode will be described.
In the correction amount data generation mode, the correction pattern analysis unit 16 extracts necessary data from the database, calculates a correction time approximation formula and a correction amount approximation formula, and sets the calculated approximation formula in the correction amount extraction unit 14.

データベースには、上方からの撮影領域SVaの画像データにもとづく数値化データaおよび側方からの撮影領域SVbの画像データにもとづく数値化データbが格納されているので、たとえば、これらを適切な重みづけ計数を付すことによって、単一の数値化データとされる。数値化データの単一化は、補正量データ生成モードにおいて補正パターン解析部16が行ってもよいし、手動データ収集モードにおいて、数値化データa,bを計算したときに、行って、データベースに格納するようにしてもよい。 Since the database stores the digitized data a based on the image data of the shooting area SVa from above and the digitized data b based on the image data of the shooting area SVb from the side, for example, these are appropriately weighted. By adding an additional count, it becomes a single quantified data. The unification of the digitized data may be performed by the correction pattern analysis unit 16 in the correction amount data generation mode, or when the digitized data a and b are calculated in the manual data acquisition mode, and the data is stored in the database. It may be stored.

図5(a)および図5(b)は、紙の画像データの良否比較の例である。図5(c)は、抄紙機の自動弛み補正装置が生成する補正時間近似式および補正量近似式の例である。
図5(a)の右の図は、画像データの2次元メッシュの各領域の明度の大きさのデータを濃淡で表している。上の図がしきい値を提供する画像データであり、下の図が手動データ収集期間に取得された画像データにもとづく2次元メッシュの明度データである。補正パターン解析部16は、これらの偏差を計算し、時刻同期された操作信号および制御信号のデータを抽出する。ここで、抽出する制御信号は、操作信号により生成される補正量のデータである。なお、図5(a)の左の図については、後述の自動運転モードにおいて説明する。
5 (a) and 5 (b) are examples of quality comparison of paper image data. FIG. 5C is an example of a correction time approximation formula and a correction amount approximation formula generated by the automatic slack correction device of the paper machine.
The figure on the right of FIG. 5A shows the magnitude of the brightness of each region of the two-dimensional mesh of the image data in shades of light. The upper figure is the image data that provides the threshold value, and the lower figure is the brightness data of the two-dimensional mesh based on the image data acquired during the manual data collection period. The correction pattern analysis unit 16 calculates these deviations and extracts the time-synchronized operation signal and control signal data. Here, the control signal to be extracted is the correction amount data generated by the operation signal. The figure on the left of FIG. 5A will be described in the automatic operation mode described later.

補正パターン解析部16は、時刻を進めて、順次偏差を計算し、その時刻における操作信号および制御信号のデータを抽出する。補正パターン解析部16は、操作信号が非アクティブとなった時刻までを補正時間として、偏差に対する補正時間および補正量とする。これを繰り返して、1つの手動データ収集期間におけるプロットを終了する。 The correction pattern analysis unit 16 advances the time, sequentially calculates the deviation, and extracts the data of the operation signal and the control signal at that time. The correction pattern analysis unit 16 sets the correction time up to the time when the operation signal becomes inactive, and sets the correction time and the correction amount for the deviation. This is repeated to end the plot in one manual data acquisition period.

補正パターン解析部16は、他の時刻における手動データ収集期間のデータを抽出し、上述と同様に、偏差に対する補正時間および補正量のプロットを生成する。 The correction pattern analysis unit 16 extracts the data of the manual data collection period at other times, and generates a plot of the correction time and the correction amount for the deviation in the same manner as described above.

補正パターン解析部16は、このようにして生成した多数のプロットを適切な近似式にあてはめて、補正時間近似式および補正量近似式を算出する。 The correction pattern analysis unit 16 applies the large number of plots generated in this way to an appropriate approximation formula, and calculates the correction time approximation formula and the correction amount approximation formula.

自動運転モードの動作について説明する。
自動運転モードでは、データ収集装置2は、常時、画像データを収集する。画像処理部22は、画像データを画像処理して、数値化データを生成する。画像処理部22は、生成した数値化データを補正量抽出部14に送信する。
The operation of the automatic operation mode will be described.
In the automatic operation mode, the data acquisition device 2 constantly collects image data. The image processing unit 22 performs image processing on the image data to generate digitized data. The image processing unit 22 transmits the generated digitized data to the correction amount extraction unit 14.

補正量抽出部14は、受信した数値化データとしきい値との偏差を計算する。補正量抽出部14は、計算した偏差を、補正時間近似式および補正量近似式にそれぞれ入力し、近似式によって計算された補正時間および補正量を演算部12に送信する。 The correction amount extraction unit 14 calculates the deviation between the received digitized data and the threshold value. The correction amount extraction unit 14 inputs the calculated deviation into the correction time approximation formula and the correction amount approximation formula, respectively, and transmits the correction time and the correction amount calculated by the approximation formula to the calculation unit 12.

演算部12は、補正量抽出部14によって計算された補正量を速度指令値に加算し、計算された補正時間にわたって駆動装置40に供給する。 The calculation unit 12 adds the correction amount calculated by the correction amount extraction unit 14 to the speed command value, and supplies the correction amount to the drive device 40 over the calculated correction time.

このようにして、抄紙機の自動弛み補正システム110は、オペレータによる手動介入によることなく、自動的に紙6の弛みを補正することができる。 In this way, the automatic slack correction system 110 of the paper machine can automatically correct the slack of the paper 6 without manual intervention by the operator.

自動運転モードでは、画像データの画像処理および数値化処理(移動平均計算)を常時行うので、演算回路の負担が重くなる。そこで、画像認識技術を導入して、画像データの特徴量等を検出し、特徴量に異常が生じたことを検出したときに、数値化処理を開始し、近似式による補正量等の生成を行うようにしてもよい。 In the automatic operation mode, image processing and digitization processing (moving average calculation) of image data are constantly performed, so that the burden on the arithmetic circuit becomes heavy. Therefore, we introduced image recognition technology to detect the feature amount of image data, and when it detects that an abnormality has occurred in the feature amount, we start the digitization process and generate the correction amount etc. by the approximate expression. You may do it.

図5(a)の右の図は、画像データの画像認識を行う場合の例を示している。画像処理部22は、画像認識機能を有している。画像処理部22は、常時取得する画像データを、あらかじめ設定した正常時の画像データと比較し、それぞれの特徴量にあらかじめ設定されたしきい値以上の差が生じたか否かを判定する。画像処理部22は、それぞれの特徴量にしきい値以上の差がある場合には、取得した画像データを画像処理し、数値化データを生成する。以降は、上述と同様に動作する。これによって、自動弛み補正システム110は、紙6に異常な弛みが発生しない場合には、通常の運転を継続し、補正すべき弛みを検出したときに、補正運転をするようにできる。そのため、画像処理部22等の演算処理負担が軽減され、十分な余裕をもってフィードバック制御を行うことができる。 The figure on the right of FIG. 5A shows an example in the case of performing image recognition of image data. The image processing unit 22 has an image recognition function. The image processing unit 22 compares the image data that is constantly acquired with the preset normal image data, and determines whether or not there is a difference of more than the preset threshold value between the respective feature amounts. When the feature amounts have a difference of more than a threshold value, the image processing unit 22 performs image processing on the acquired image data and generates digitized data. After that, the operation is the same as described above. As a result, the automatic slack correction system 110 can continue the normal operation when no abnormal slack occurs in the paper 6, and perform the correction operation when the slack to be corrected is detected. Therefore, the calculation processing load of the image processing unit 22 and the like is reduced, and the feedback control can be performed with a sufficient margin.

実施形態の抄紙機の自動弛み補正システム110の効果について説明する。
実施形態の抄紙機の自動弛み補正システム110は、データ収集装置2によって、データを収集し、制御コントローラ10によって、収集したデータにもとづいて算出した手動介入に対応する自動化のための近似式を算出することができる。そのため、抄紙機100は、手動介入によらず、搬送される紙6の弛みを自動的に補正することができる。手動介入を排除することにより、オペレータの習熟度を要することなく、かつ、オペレータの負担を軽減することが可能になる。
The effect of the automatic slack correction system 110 of the paper machine of the embodiment will be described.
The automatic slack correction system 110 of the paper machine of the embodiment collects data by the data collection device 2, and the control controller 10 calculates an approximate expression for automation corresponding to the manual intervention calculated based on the collected data. can do. Therefore, the paper machine 100 can automatically correct the slack of the conveyed paper 6 without manual intervention. By eliminating manual intervention, it is possible to reduce the burden on the operator without requiring the proficiency level of the operator.

自動弛み補正システム110は、データ収集装置2を備えることによって、抄紙機100の操作信号、制御信号および搬送される紙6の状態を表す画像データを時刻同期させてデータベースに格納することができる。データベースに格納するに際して、すべての時系列データや画像データ等を記憶するのではなく、操作信号にもとづいて設定された手動データ収集期間のデータを収集することによって、記憶部23の記憶容量を適切に設定することができる。 By including the data collecting device 2, the automatic slack correction system 110 can store the operation signal of the paper machine 100, the control signal, and the image data representing the state of the conveyed paper 6 in the database in time synchronization. When storing in the database, the storage capacity of the storage unit 23 is appropriate by collecting the data of the manual data collection period set based on the operation signal instead of storing all the time series data, image data, etc. Can be set to.

自動弛み補正システム110は、手動データ収集モード、補正データ生成モードおよび自動運転モードを順次切り替えて運転する。手動データ収集モードでは、近似式の生成のためのデータ収集を確実に行うことができる。また、製品ごとに設定された製品識別番号を各データに関連付けることができるので、複数種類の製品に対応する近似式生成のためのデータベースを構築することができる。 The automatic slack correction system 110 operates by sequentially switching between a manual data acquisition mode, a correction data generation mode, and an automatic operation mode. In the manual data collection mode, data collection for generating an approximate expression can be reliably performed. Further, since the product identification number set for each product can be associated with each data, it is possible to construct a database for generating an approximate expression corresponding to a plurality of types of products.

制御コントローラ10は、たとえば、演算処理のための複数のCPU(Central Processing Unit)のコアを有することとすることができる。複数のCPUコアのうちの1つは、制御プログラムにしたがってプロセス制御処理を実行するPLCコアである。複数のCPUコアのうち、他の1つは、高速な演算処理を行う高速CPUコアである。PLCコアは、たとえば演算部12を含み、高速CPUコアは、補正量抽出部14および補正パターン解析部16を含んでいる。このように複数のCPUコアを有するように制御コントローラ10を構成することによって、小型で低コストな自動弛み補正システム110を実現することができる。 The control controller 10 may have, for example, a plurality of CPU (Central Processing Unit) cores for arithmetic processing. One of the plurality of CPU cores is a PLC core that executes process control processing according to a control program. Of the plurality of CPU cores, the other one is a high-speed CPU core that performs high-speed arithmetic processing. The PLC core includes, for example, a calculation unit 12, and the high-speed CPU core includes a correction amount extraction unit 14 and a correction pattern analysis unit 16. By configuring the control controller 10 so as to have a plurality of CPU cores in this way, it is possible to realize a compact and low-cost automatic slack correction system 110.

以上説明した実施形態によれば、オペレータの手動操作によらず、自動的に紙の弛みを補正する抄紙機の自動弛み補正システムを実現することができる。 According to the embodiment described above, it is possible to realize an automatic slack correction system for a paper machine that automatically corrects slack in paper without the need for manual operation by an operator.

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他のさまざまな形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明およびその等価物の範囲に含まれる。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。 Although some embodiments of the present invention have been described above, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other embodiments, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and variations thereof are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the scope of the invention and its equivalents described in the claims. In addition, each of the above-described embodiments can be implemented in combination with each other.

1a,1b カメラ、2 データ収集装置、3 操作パネル、5a,5b ロール、6 紙、10 制御コントローラ、12 演算部、14 補正量抽出部、16 補正パターン解析部、18 表示器、21 データ収集部、22 画像処理部、23 記憶部、31 操作用品、40 駆動装置、100 抄紙機、110 自動弛み補正システム 1a, 1b camera, 2 data collection device, 3 operation panel, 5a, 5b roll, 6 paper, 10 control controller, 12 calculation unit, 14 correction amount extraction unit, 16 correction pattern analysis unit, 18 display, 21 data collection unit , 22 Image processing unit, 23 Storage unit, 31 Operation supplies, 40 Drive unit, 100 Paper machine, 110 Automatic slack correction system

Claims (5)

第1動作モード、第2動作モードおよび第3動作モードを順次切り替えて運転される、抄紙機の自動弛み補正システムであって、
紙を搬送するロールのモータを駆動する駆動装置を制御するように設けられた制御コントローラと、
前記制御コントローラに接続され、前記ロールによって搬送される紙の画像を撮影するカメラによって取得された画像データを収集するデータ収集装置と、
を備え、
前記第1動作モードでは、前記制御コントローラは、オペレータの操作によって生成された操作信号にもとづいて生成された補正量および前記駆動装置を制御する第1制御信号の演算によって生成された新たな第2制御信号を前記駆動装置に供給し、
前記データ収集装置は、前記制御コントローラから、前記操作信号の第1時系列データおよび前記第2制御信号の第2時系列データを収集し、
前記カメラによって取得された画像データを収集して前記第1時系列データおよび前記第2時系列データに時刻同期して第3時系列データを生成し、
前記第3時系列データのそれぞれを画像処理して数値化した数値化データの第4時系列データを生成し、
前記第1動作モードに続く前記第2動作モードでは、前記制御コントローラは、前記第1時系列データ、前記第2時系列データ、前記第3時系列データおよび前記第4時系列データにもとづいて、前記第2時系列データと前記第4時系列データとの関係を表す近似式を算出し、
前記第2動作モードに続く前記第3動作モードでは、前記データ収集装置は、前記カメラによって紙の新たな画像データを画像処理して新たな数値化データを生成し、
前記制御コントローラは、前記新たな数値化データを前記近似式に入力し出力された新たな制御信号のデータにもとづいて第3制御信号を生成して前記駆動装置に供給する抄紙機の自動弛み補正システム。
An automatic slack correction system for a paper machine that is operated by sequentially switching between a first operation mode, a second operation mode, and a third operation mode.
A control controller provided to control the drive device that drives the motor of the roll that conveys the paper, and
A data collection device connected to the control controller and collecting image data acquired by a camera that captures an image of paper conveyed by the roll.
Equipped with
In the first operation mode, the control controller is a new second generated by the calculation of the correction amount generated based on the operation signal generated by the operation of the operator and the first control signal for controlling the drive device. A control signal is supplied to the drive device to supply the control signal.
The data acquisition device collects the first time-series data of the operation signal and the second time-series data of the second control signal from the control controller.
Image data acquired by the camera is collected and time-synchronized with the first time-series data and the second time-series data to generate a third time-series data.
The fourth time-series data of the quantified data obtained by image processing each of the third time-series data is generated.
In the second operation mode following the first operation mode, the control controller is based on the first time series data, the second time series data, the third time series data, and the fourth time series data. An approximate expression expressing the relationship between the second time-series data and the fourth time-series data was calculated.
In the third operation mode following the second operation mode, the data acquisition device processes new image data of paper by the camera to generate new digitized data.
The control controller automatically corrects slack in the papermaking machine by inputting the new digitized data into the approximate expression and generating a third control signal based on the output of the new control signal data and supplying the drive device. system.
前記第1動作モードでは、前記データ収集装置は、前記操作信号がアクティブとなるタイミングに応じて前記第1~前記第4時系列データの前記データベースへの格納を開始し、前記操作信号が非アクティブとなるタイミングに応じて前記第1~前記第4時系列データの前記データベースへの格納を終了する請求項1記載の抄紙機の自動弛み補正システム。 In the first operation mode, the data acquisition device starts storing the first to fourth time series data in the database according to the timing when the operation signal becomes active, and the operation signal is inactive. The automatic slack correction system for a papermaking machine according to claim 1, wherein the storage of the first to fourth time series data in the database is completed according to the timing. 前記第2動作モードでは、前記制御コントローラは、前記第4時系列データの各データとあらかじめ設定された第1しきい値との偏差を計算し、
前記第2時系列データから前記偏差に対応する時刻におけるデータを抽出し、
前記偏差および前記データのプロットにもとづいて前記近似式を算出する請求項1または2に記載の抄紙機の自動弛み補正システム。
In the second operation mode, the control controller calculates the deviation between each data of the fourth time series data and the preset first threshold value.
The data at the time corresponding to the deviation is extracted from the second time series data, and the data is extracted.
The automatic slack correction system for a paper machine according to claim 1 or 2, wherein the approximate expression is calculated based on the deviation and the plot of the data.
前記第3動作モードでは、前記データ収集装置は、前記新たな紙の画像データの特徴量の大きさがあらかじめ設定した第2しきい値以上の場合に前記新たな数値化データを生成し、前記特徴量の大きさが前記第2しきい値よりも小さい場合には、前記新たな数値化データを生成しない請求項1~3のいずれか1つに記載の抄紙機の自動弛み補正システム。 In the third operation mode, the data acquisition device generates the new digitized data when the size of the feature amount of the new paper image data is equal to or larger than a preset second threshold value. The automatic slack correction system for a papermaking machine according to any one of claims 1 to 3, wherein when the magnitude of the feature amount is smaller than the second threshold value, the new quantified data is not generated. 前記制御コントローラは、前記近似式として、前記偏差を入力し、前記第1時系列データのアクティブとなっている時刻から非アクティブとなっている時刻までの時間である補正時間を出力する第1近似式と、前記偏差を入力し、前記補正時間の間の前記第3制御信号の大きさを出力する第2近似式と、を設定する請求項3記載の抄紙機の自動弛み補正システム。 The control controller inputs the deviation as the approximation formula, and outputs a correction time which is the time from the active time to the inactive time of the first time series data. The automatic slack correction system for a papermaking machine according to claim 3, wherein an equation and a second approximation equation for inputting the deviation and outputting the magnitude of the third control signal during the correction time are set.
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