JP2538936B2 - 張力制御方法 - Google Patents
張力制御方法Info
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- JP2538936B2 JP2538936B2 JP62225657A JP22565787A JP2538936B2 JP 2538936 B2 JP2538936 B2 JP 2538936B2 JP 62225657 A JP62225657 A JP 62225657A JP 22565787 A JP22565787 A JP 22565787A JP 2538936 B2 JP2538936 B2 JP 2538936B2
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- Japan
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- tension
- rotation angle
- rotation
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
- B21B37/48—Tension control; Compression control
- B21B37/52—Tension control; Compression control by drive motor control
- B21B37/54—Tension control; Compression control by drive motor control including coiler drive control, e.g. reversing mills
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Winding, Rewinding, Material Storage Devices (AREA)
- Control Of Metal Rolling (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、張力制御方法に係り、具体的にはコイル状
に巻いた帯状材の巻出しまたは巻取り張力を制御する張
力制御方法に関する。
に巻いた帯状材の巻出しまたは巻取り張力を制御する張
力制御方法に関する。
コイル状の帯状材を巻出しまたは巻取る設備におい
て、巻出し機または巻取り機の中心軸のずれ、コイル状
材の偏芯、変形、あるいは巻出し機、巻取り機の噛み込
み部（グリツプ）における材料の盛り上がりなど、種々
の要因により巻出し機または巻取り機のいずれかあるい
は双方において、それぞれの回転に同期して、巻出し張
力、巻取り張力が変動する。このような張力の変動は、
その材料の厚みを変化させたり、断面の形状を変化させ
たり、巻出しあるいは巻取り時に材料の表面にキズを付
けたりして、製品の品質を悪化させることがある。ま
た、巻出し、巻取り中に、材料の破断を引き起こし、製
品の歩留りを悪化させ、場合によつては設備を損傷させ
るような事故を引き起こす原因にもなつている。
て、巻出し機または巻取り機の中心軸のずれ、コイル状
材の偏芯、変形、あるいは巻出し機、巻取り機の噛み込
み部（グリツプ）における材料の盛り上がりなど、種々
の要因により巻出し機または巻取り機のいずれかあるい
は双方において、それぞれの回転に同期して、巻出し張
力、巻取り張力が変動する。このような張力の変動は、
その材料の厚みを変化させたり、断面の形状を変化させ
たり、巻出しあるいは巻取り時に材料の表面にキズを付
けたりして、製品の品質を悪化させることがある。ま
た、巻出し、巻取り中に、材料の破断を引き起こし、製
品の歩留りを悪化させ、場合によつては設備を損傷させ
るような事故を引き起こす原因にもなつている。
上記のような張力変動は、巻出し機等の回転に同期し
ていることから、従来、巻出し機または巻取り機の回転
角度を検出し、予め求めた回転角度に対応する張力変動
量のパターンに基づいて張力を補正制御し、回転に同期
した張力変動を制御することが提案されている（例え
ば、特願昭60−233270号）。
ていることから、従来、巻出し機または巻取り機の回転
角度を検出し、予め求めた回転角度に対応する張力変動
量のパターンに基づいて張力を補正制御し、回転に同期
した張力変動を制御することが提案されている（例え
ば、特願昭60−233270号）。
しかし、上記従来技術によれば、一定の張力抑制効果
を奏することはできるが、必ずしも十分に張力変動を除
去するまでには至つていないという問題があった。
を奏することはできるが、必ずしも十分に張力変動を除
去するまでには至つていないという問題があった。
その原因について究明したところ、次の事項が張力補
正に影響を及ぼしていることがわかつた。
正に影響を及ぼしていることがわかつた。
回転に同期した張力変動のパターンと回転角度との
関係がコイル径に応じて変化すること、すなわち、回転
に同期した張力変動のパターンは、原理的にはコイル径
にかかわらず一定ではあるが、コイルの変形等により巻
出しまたは巻取り張力の変動が生ずるのは、その変形点
または部位が巻出し位置または巻取り位置（帯状材がコ
イル胴から離れる位置または巻付く位置）に達した回転
角度（以下、巻付き点角度と総称する）においてあり、
この巻付き点角度は一般にコイル径によつて変化するか
らである。
関係がコイル径に応じて変化すること、すなわち、回転
に同期した張力変動のパターンは、原理的にはコイル径
にかかわらず一定ではあるが、コイルの変形等により巻
出しまたは巻取り張力の変動が生ずるのは、その変形点
または部位が巻出し位置または巻取り位置（帯状材がコ
イル胴から離れる位置または巻付く位置）に達した回転
角度（以下、巻付き点角度と総称する）においてあり、
この巻付き点角度は一般にコイル径によつて変化するか
らである。
張力制御系の制御遅れを含む応答特性の補償するに
あたり、巻出しまたは巻取り回転速度を考慮する必要が
あること、すなわち、張力制御系の制御遅れ時間は通常
一定であるから、巻出しまたは巻取り速度が速い場合に
は、制御遅れに相当する回転角度が大きくなり、また回
転速度により張力制御系の応答が変化するからである。
あたり、巻出しまたは巻取り回転速度を考慮する必要が
あること、すなわち、張力制御系の制御遅れ時間は通常
一定であるから、巻出しまたは巻取り速度が速い場合に
は、制御遅れに相当する回転角度が大きくなり、また回
転速度により張力制御系の応答が変化するからである。
グリツプやコイルの変形（つぶれ）等に起因する張
力変動要素は、コイル径が大きくなるに従つて、コイル
が真円に近づき、低減するものであること、 本発明の目的は、上記従来の問題点を解決すること、
言い換えれば、コイル径の変化と回転速度の変化に対応
させて、それぞれ回転に同期して生ずる張力変動を除去
し、一定の張力で安定した巻出しまたは巻取りを行うこ
とができる張力制御方法を提供することにある。
力変動要素は、コイル径が大きくなるに従つて、コイル
が真円に近づき、低減するものであること、 本発明の目的は、上記従来の問題点を解決すること、
言い換えれば、コイル径の変化と回転速度の変化に対応
させて、それぞれ回転に同期して生ずる張力変動を除去
し、一定の張力で安定した巻出しまたは巻取りを行うこ
とができる張力制御方法を提供することにある。
本発明は、上記の目的を達成するため、第１に、帯状
材の巻出し機または巻取り機の回転に同期した張力変動
と、該張力変動が発生する回転角度範囲とを予め測定
し、巻出し機または巻取り機の回転角度の検出値が前記
回転角度範囲に達したとき、当該範囲に対応する前記張
力変動に基づいて定められた張力補正量により張力指令
値を補正する一方、前記巻出し機または巻取り機にかか
る帯状材のコイル径を検出し、該検出したコイル径に応
じて前記補正にかかる回転角度範囲を補正することを基
本とする。そして、この基本構成に加えて、回転速度を
検出し、この検出した回転速度に応じて前記補正にかか
る回転角度範囲を補正することを特徴とする張力制御方
法としたことにある。
材の巻出し機または巻取り機の回転に同期した張力変動
と、該張力変動が発生する回転角度範囲とを予め測定
し、巻出し機または巻取り機の回転角度の検出値が前記
回転角度範囲に達したとき、当該範囲に対応する前記張
力変動に基づいて定められた張力補正量により張力指令
値を補正する一方、前記巻出し機または巻取り機にかか
る帯状材のコイル径を検出し、該検出したコイル径に応
じて前記補正にかかる回転角度範囲を補正することを基
本とする。そして、この基本構成に加えて、回転速度を
検出し、この検出した回転速度に応じて前記補正にかか
る回転角度範囲を補正することを特徴とする張力制御方
法としたことにある。
また、第２に、上記構成に加え、コイル径と速度の少
なくとも一方に応じて前記張力補正量を補正することを
特徴とする張力制御方法としたことにある。
なくとも一方に応じて前記張力補正量を補正することを
特徴とする張力制御方法としたことにある。
さらにまた、第３に、上記目的を達成するため、上記
基本構成に加え、随時前記回転に同期した張力変動を検
出し、該張力変動分を除去すべく前記張力補正量を増減
することを特徴とする張力制御方法としたことにある。
基本構成に加え、随時前記回転に同期した張力変動を検
出し、該張力変動分を除去すべく前記張力補正量を増減
することを特徴とする張力制御方法としたことにある。
このように構成したことから、前記問題点で説明し
たように、コイル径の変化に伴つて巻付き点角度が変
り、これに応じて張力変動が発生する回転角度範囲がず
れても、本発明の第１の発明によれば、これに合わせて
張力補正に係る回転角度範囲がシフトされることにな
り、実際の張力変動に合わせた予測補正がなされること
になる。
たように、コイル径の変化に伴つて巻付き点角度が変
り、これに応じて張力変動が発生する回転角度範囲がず
れても、本発明の第１の発明によれば、これに合わせて
張力補正に係る回転角度範囲がシフトされることにな
り、実際の張力変動に合わせた予測補正がなされること
になる。
また、前記問題点で説明したように、張力制御径の
制御遅れ（時間的に一定）に相当する回転角度は、回転
速度に応じて変化する。例えば、制御遅れ時間0.1秒に
対する回転角度は、10rpmのときは６゜であるが、100rp
mになると60゜になるから、回転速度が大きい場合は、
早めに補正を開始させる必要がある。この点、本発明の
第１の発明によれば、回転速度の変化に応じて、張力補
正に係る回転角度範囲が修正されることになり、適切な
制御遅れ補償がなされることになる。
制御遅れ（時間的に一定）に相当する回転角度は、回転
速度に応じて変化する。例えば、制御遅れ時間0.1秒に
対する回転角度は、10rpmのときは６゜であるが、100rp
mになると60゜になるから、回転速度が大きい場合は、
早めに補正を開始させる必要がある。この点、本発明の
第１の発明によれば、回転速度の変化に応じて、張力補
正に係る回転角度範囲が修正されることになり、適切な
制御遅れ補償がなされることになる。
また、前記問題点で説明したように、回転速度によ
り機械系を含めた張力制御系の応答特性が変化して張力
補正に影響するが、本発明の第２の発明によれば、回転
速度に応じて張力補正量が補正されるので、回転速度に
かかわらず張力は指令値に基づいて一定値に保持される
ことになる。さらに、前記問題点で説明したように、
コイル径によりコイルの変形にかかる真円度に変化し、
これにより回転に同期した張力変動が影響を受ける。一
般に、コイル径が小さいと張力変動が大きく、コイル径
が大きいと発生する張力変動が小さくなる。この点、本
発明の第２の発明によれば、コイル径に応じて側力補正
量が補正されるので、コイル径にかかわらず張力は指令
値に基づいた一定値に保持されることになる。
り機械系を含めた張力制御系の応答特性が変化して張力
補正に影響するが、本発明の第２の発明によれば、回転
速度に応じて張力補正量が補正されるので、回転速度に
かかわらず張力は指令値に基づいて一定値に保持される
ことになる。さらに、前記問題点で説明したように、
コイル径によりコイルの変形にかかる真円度に変化し、
これにより回転に同期した張力変動が影響を受ける。一
般に、コイル径が小さいと張力変動が大きく、コイル径
が大きいと発生する張力変動が小さくなる。この点、本
発明の第２の発明によれば、コイル径に応じて側力補正
量が補正されるので、コイル径にかかわらず張力は指令
値に基づいた一定値に保持されることになる。
また、本発明の第１〜第３の発明に係る張力補正量
は、予め測定などにより得られた当該コイルの張力変動
パターンに基づいて設定するようにしていることから、
この張力補正量と実際の張力変動とにずれが生ずること
が考えられる。この点、本発明の第３の発明によれば、
実際の張力変動に基づいてフイードバツク補正をするよ
うにしていることから、一層回転に同期した張力変動が
低減されることになる。
は、予め測定などにより得られた当該コイルの張力変動
パターンに基づいて設定するようにしていることから、
この張力補正量と実際の張力変動とにずれが生ずること
が考えられる。この点、本発明の第３の発明によれば、
実際の張力変動に基づいてフイードバツク補正をするよ
うにしていることから、一層回転に同期した張力変動が
低減されることになる。
以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
第２図に、本発明を帯状鋼板の圧延機に適用してなる
一実施例装置の全体構成図を示し、第１図に、その主要
部の詳細構成図を示す。
一実施例装置の全体構成図を示し、第１図に、その主要
部の詳細構成図を示す。
第２図において、帯状鋼板１は、圧延機２を挟んで対
向配置された１組の巻取り機（巻出し機）3L,3R間で、
交互に巻出しまたは巻取られることによつて、所定の圧
延が行われるようになつている。ここで、巻取り機（巻
出し機）3L,3Rは、それぞれ分巻直流電動機4L,4Rにより
駆動されるものとし、分巻直流電動機4L,4Rの界磁電流E
MF一定制御により制御され，鋼板１の巻出しまたは巻取
り張力（以下、単に張力と称する）は、巻取り機（巻出
し機）3L,3R上のコイル状に巻かれた鋼板のコイル径お
よび鋼板の巻出しまたは巻取り速度に関係なく、電機子
電流に比例しているものとして、張力すなわち回転トル
クを電機子電流によつて制御するものとして説明する。
向配置された１組の巻取り機（巻出し機）3L,3R間で、
交互に巻出しまたは巻取られることによつて、所定の圧
延が行われるようになつている。ここで、巻取り機（巻
出し機）3L,3Rは、それぞれ分巻直流電動機4L,4Rにより
駆動されるものとし、分巻直流電動機4L,4Rの界磁電流E
MF一定制御により制御され，鋼板１の巻出しまたは巻取
り張力（以下、単に張力と称する）は、巻取り機（巻出
し機）3L,3R上のコイル状に巻かれた鋼板のコイル径お
よび鋼板の巻出しまたは巻取り速度に関係なく、電機子
電流に比例しているものとして、張力すなわち回転トル
クを電機子電流によつて制御するものとして説明する。
張力は、鋼板１を引き延ばす方向に作用するように、
張力指令装置10L,10Rから出力される張力指令値によつ
て基本的に制御されるようになつている。この張力指令
値は、本発明の特徴部に係る張力制御装置11L,11Rに導
かれ、ここにおいて、分巻直流電動機4L,4Rに連結され
た回転検出器12L,12Rから入力される巻取り機（巻出し
機）3L,3Rの回転角度情報と、張力検出器13L,13Rから入
力される張力情報に基づいた張力補正がなされるように
なつている。すなわち、回転に同期した張力変動に基づ
く補正がなされる。この補正された張力指令値は、電流
制御装置14L,14Rに入力され、これによつて分巻直流電
動機4L,4Rの電機子電流を制御して、すなわち回転トル
クを制御して巻取りまたは巻出し張力を制御するように
なつている。
張力指令装置10L,10Rから出力される張力指令値によつ
て基本的に制御されるようになつている。この張力指令
値は、本発明の特徴部に係る張力制御装置11L,11Rに導
かれ、ここにおいて、分巻直流電動機4L,4Rに連結され
た回転検出器12L,12Rから入力される巻取り機（巻出し
機）3L,3Rの回転角度情報と、張力検出器13L,13Rから入
力される張力情報に基づいた張力補正がなされるように
なつている。すなわち、回転に同期した張力変動に基づ
く補正がなされる。この補正された張力指令値は、電流
制御装置14L,14Rに入力され、これによつて分巻直流電
動機4L,4Rの電機子電流を制御して、すなわち回転トル
クを制御して巻取りまたは巻出し張力を制御するように
なつている。
以下、本発明に係る特徴部について、動作とともに説
明する。
明する。
張力制御装置11は、第１図に示すように構成されてい
る。すなわち、回転角度検出手段21は、回転検出器12と
してのパルスジエネレータから入力されるパルス信号を
計数して、所定の基準位置からの回転角度θを求めるよ
うになつている。回転速度演算手段22は、回転角度θに
基づいて、巻取り機（巻出し機）3L,3Rの回転速度Ｎを
求め、コイル径演算手段23は、回転速度Ｎの積分値に板
厚を乗じ、これにリール径を加えてコイル径Ｄを求める
ようになつている。
る。すなわち、回転角度検出手段21は、回転検出器12と
してのパルスジエネレータから入力されるパルス信号を
計数して、所定の基準位置からの回転角度θを求めるよ
うになつている。回転速度演算手段22は、回転角度θに
基づいて、巻取り機（巻出し機）3L,3Rの回転速度Ｎを
求め、コイル径演算手段23は、回転速度Ｎの積分値に板
厚を乗じ、これにリール径を加えてコイル径Ｄを求める
ようになつている。
張力補正角度範囲演算手段24は、予め測定した回転に
同期した張力変動が発生する回転角度範囲（θＡ〜
θＢ）に基づいて、実際に張力補正を行う回転角度範囲
（θ１〜θ２）をコイル径Ｄと回転速度Ｎにより、次式
（１），（２）に従つて補正して求めるようになつてい
る。
同期した張力変動が発生する回転角度範囲（θＡ〜
θＢ）に基づいて、実際に張力補正を行う回転角度範囲
（θ１〜θ２）をコイル径Ｄと回転速度Ｎにより、次式
（１），（２）に従つて補正して求めるようになつてい
る。
ここで、θA:予め測定して得られた張力変動が開始す
る回転角度、 θB:予め測定して得られた張力変動が終了する回転角
度、 N0:基準回転速度、例えば定格回転始度、 Ａθ,Bθ：コイル径Ｄによる補正係数であり、予め実測
データにより設定される定数、 PA,PB:制御遅れを補償する係数であり、予め設定される
定数である。
る回転角度、 θB:予め測定して得られた張力変動が終了する回転角
度、 N0:基準回転速度、例えば定格回転始度、 Ａθ,Bθ：コイル径Ｄによる補正係数であり、予め実測
データにより設定される定数、 PA,PB:制御遅れを補償する係数であり、予め設定される
定数である。
式（１），（２）における（Ｂθ−Ａθ×Ｄ）の項
は、コイル径Ｄに応じて変化する巻付き点角度に対応さ
せて補正する項である。つまり、第３図に示したよう
に、帯状鋼板１は、デフロール５を介して巻取りまたは
巻出されるのであるが、鋼板１がコイル６の外胴と接す
る位置（巻付き点角度）は、図中実線と２点鎖線で示し
たように、コイル６の径Ｄによつて変わる。そして、上
述したように、回転に同期した張力変動は、コイル変形
位置が巻付き位置にきたときであるから、張力変動が開
始または終了する角度は、巻取り機（巻出し機）の回転
角度θによつて変わる。この変化は、第３図に示した機
械的配置関係から計算により求めることができ、コイル
径Ｄと回転角θの関係は、第４図に示すように、直線
（Ｂθ−Ａθ×Ｄ）で近似でき、これによりコイル径に
応じて、張力変動を補正すべ角度範囲を適正化できる。
は、コイル径Ｄに応じて変化する巻付き点角度に対応さ
せて補正する項である。つまり、第３図に示したよう
に、帯状鋼板１は、デフロール５を介して巻取りまたは
巻出されるのであるが、鋼板１がコイル６の外胴と接す
る位置（巻付き点角度）は、図中実線と２点鎖線で示し
たように、コイル６の径Ｄによつて変わる。そして、上
述したように、回転に同期した張力変動は、コイル変形
位置が巻付き位置にきたときであるから、張力変動が開
始または終了する角度は、巻取り機（巻出し機）の回転
角度θによつて変わる。この変化は、第３図に示した機
械的配置関係から計算により求めることができ、コイル
径Ｄと回転角θの関係は、第４図に示すように、直線
（Ｂθ−Ａθ×Ｄ）で近似でき、これによりコイル径に
応じて、張力変動を補正すべ角度範囲を適正化できる。
また、 の項は、張力制御系の制御遅れを補償する項であり、制
御遅れ時間が略一定であるから、回転速度Ｎに比例させ
て補正回転角度を大きくして対応しようとするものであ
る。
御遅れ時間が略一定であるから、回転速度Ｎに比例させ
て補正回転角度を大きくして対応しようとするものであ
る。
このようにして求められた張力補正にかかる回転角度
範囲θ１〜θ２は、補正指令手段25に入力され、ここに
おいて、回転角度検出手段21から入力される回転角度θ
が、θ１〜θ２にあるときを検知し、その間ゲート26を
開き、張力指令値に所定の張力補正量を加算するように
なつている。
範囲θ１〜θ２は、補正指令手段25に入力され、ここに
おいて、回転角度検出手段21から入力される回転角度θ
が、θ１〜θ２にあるときを検知し、その間ゲート26を
開き、張力指令値に所定の張力補正量を加算するように
なつている。
一方、張力補正量演算手段27は、予め設定された基準
張力補正量G0と、回転速度演算手段22とコイル径演算手
段23から入力される回転速度Ｎとコイル径Ｄにより、次
式（３）に従つて補正した張力補正量Ｇを求め、前記ゲ
ート26を介して加算器28に出力するようになつている。
張力補正量G0と、回転速度演算手段22とコイル径演算手
段23から入力される回転速度Ｎとコイル径Ｄにより、次
式（３）に従つて補正した張力補正量Ｇを求め、前記ゲ
ート26を介して加算器28に出力するようになつている。
ここで、G0は一定値であり、前述した張力補正にかか
る回転角度範囲における張力変動分の実測値に基づいて
設定する。例えば、実測された張力変動が、目標張力の
５％であれば、その目標張力電流の５％に相当する張力
電流が流れるようにG0を設定する。なお、これによれ
ば、G0＝−定であるから、回転角度範囲θ１〜θ２にわ
たつて一定の補正量となるが、これに代えて、実測張力
変動パターンを１次近似または２次近似した関数とする
ことも可能である。
る回転角度範囲における張力変動分の実測値に基づいて
設定する。例えば、実測された張力変動が、目標張力の
５％であれば、その目標張力電流の５％に相当する張力
電流が流れるようにG0を設定する。なお、これによれ
ば、G0＝−定であるから、回転角度範囲θ１〜θ２にわ
たつて一定の補正量となるが、これに代えて、実測張力
変動パターンを１次近似または２次近似した関数とする
ことも可能である。
なお、張力変動分抽出手段30は、張力検出器13から入
力される張力検出値から、回転に同期して生じている張
力変動分ΔＴを抽出し、これに一定のゲインを乗じ、加
算器31を介して前記補正量Ｇにフイードバツク加算する
ようになつている。
力される張力検出値から、回転に同期して生じている張
力変動分ΔＴを抽出し、これに一定のゲインを乗じ、加
算器31を介して前記補正量Ｇにフイードバツク加算する
ようになつている。
このようにして、第５図（ａ）〜（ｃ）に示すよう
に、回転に同期した張力変動（同図（ａ）の実線）を除
去すべく、コイル径Ｄと回転速度Ｎにより調整された張
力補正量Ｇ（同図（ｃ））が、コイル径Ｄと回転速度Ｎ
により補正された回転角度範囲θ１〜θ２（同図
（ｂ））に同期して張力指令値に加算される。これに応
じて、電流制御装置14は、張力電流を制御し、巻取り機
（巻出し機）3L,3Rのトルクτを補正制御する。この結
果、巻取りまたは巻出し張力は、目標値に略一定に保持
制御される（同図（ａ）の点線）。
に、回転に同期した張力変動（同図（ａ）の実線）を除
去すべく、コイル径Ｄと回転速度Ｎにより調整された張
力補正量Ｇ（同図（ｃ））が、コイル径Ｄと回転速度Ｎ
により補正された回転角度範囲θ１〜θ２（同図
（ｂ））に同期して張力指令値に加算される。これに応
じて、電流制御装置14は、張力電流を制御し、巻取り機
（巻出し機）3L,3Rのトルクτを補正制御する。この結
果、巻取りまたは巻出し張力は、目標値に略一定に保持
制御される（同図（ａ）の点線）。
上述したように、本実施例によれば、巻取りまたは巻
出しに伴つて変化するコイル径および回転速度に応じ
て、張力を補正すべき回転角度と張力補正量が補正さ
れ、巻付き点角度の変化に対応した回転角度範囲におけ
る張力制御がなされるとともに、回転速度の変化に応じ
た制御遅れおよび応答特性の補償がなされ、かつ回転速
度とコイル径に応じて変化する張力変動量に対応した張
力補正がなされることになり、この結果、巻取りまたは
巻出し張力を一定に保持することができるという効果が
ある。
出しに伴つて変化するコイル径および回転速度に応じ
て、張力を補正すべき回転角度と張力補正量が補正さ
れ、巻付き点角度の変化に対応した回転角度範囲におけ
る張力制御がなされるとともに、回転速度の変化に応じ
た制御遅れおよび応答特性の補償がなされ、かつ回転速
度とコイル径に応じて変化する張力変動量に対応した張
力補正がなされることになり、この結果、巻取りまたは
巻出し張力を一定に保持することができるという効果が
ある。
なお、上記実施例で示した式（１）〜（３）は基本式
であり、張力変動の要因に応じて、次に述べるように適
宜変形することも可能である。
であり、張力変動の要因に応じて、次に述べるように適
宜変形することも可能である。
例えば、帯状体を巻取り機に固定させるために、帯状
材の先端を巻取り機に噛み込ませるときの段差により張
力変動が発生する場合には、式（３）に材料の厚みの補
正項を考慮することが有効である。また、巻取り機の偏
芯により張力変動が発生する場合には、偏芯の量の補正
項を式（３）に加えることが必要となる。
材の先端を巻取り機に噛み込ませるときの段差により張
力変動が発生する場合には、式（３）に材料の厚みの補
正項を考慮することが有効である。また、巻取り機の偏
芯により張力変動が発生する場合には、偏芯の量の補正
項を式（３）に加えることが必要となる。
また、上記実施例では、巻取り機が１回転するときに
１回の補正を加える場合を示しているが、コイル状の帯
状材のつぶれ状の変形が張力変動の要因となる場合に
は、１回転の間に張力変動が２回発生するので、張力
（回転トルク）の補正も２回行わなければならないこと
も明らかであり、これも本発明に含まれる。
１回の補正を加える場合を示しているが、コイル状の帯
状材のつぶれ状の変形が張力変動の要因となる場合に
は、１回転の間に張力変動が２回発生するので、張力
（回転トルク）の補正も２回行わなければならないこと
も明らかであり、これも本発明に含まれる。
また、上記実施例では、巻取り機（巻出し機）はEMF
一定制御によるものとし、その電機子電流（回転トル
ク）を制御して張力を制御するものとして説明したが、
これに代えて、回転トルクの制御を分巻電動機の界磁に
よる回転トルク制御または他の制御方式による回転トル
クの制御、さらには分巻直流電動機以外であつても、回
転トルクを制御できる駆動機による回転トルクの制御に
置き換えても、本発明を実現することは可能である。
一定制御によるものとし、その電機子電流（回転トル
ク）を制御して張力を制御するものとして説明したが、
これに代えて、回転トルクの制御を分巻電動機の界磁に
よる回転トルク制御または他の制御方式による回転トル
クの制御、さらには分巻直流電動機以外であつても、回
転トルクを制御できる駆動機による回転トルクの制御に
置き換えても、本発明を実現することは可能である。
また、上記実施例では、帯状鋼板を圧延するシングル
スタンドの可逆式圧延機に適用した場合について説明し
たが、一方向式、さらには複数のスタンドを有するタン
デム式圧延機、および圧延スタンドを有しない設備にお
いても、その巻出し機または巻取り機のいずれか、また
は双方を有するものであれば、本発明を適用することは
可能である。
スタンドの可逆式圧延機に適用した場合について説明し
たが、一方向式、さらには複数のスタンドを有するタン
デム式圧延機、および圧延スタンドを有しない設備にお
いても、その巻出し機または巻取り機のいずれか、また
は双方を有するものであれば、本発明を適用することは
可能である。
さらには、材料としても鋼板に限らず、帯状の材をコ
イル状に巻いたものを巻出しまたは巻取る装置を有する
設備であれば、本発明を適用し、巻出し機または巻取り
機の回転に同期した張力変動を除去し、高品質の製品を
安定して生産することは可能である。
イル状に巻いたものを巻出しまたは巻取る装置を有する
設備であれば、本発明を適用し、巻出し機または巻取り
機の回転に同期した張力変動を除去し、高品質の製品を
安定して生産することは可能である。
以上説明したように、本発明によれば、コイル径と回
転速度の少なくとも一方に応じて張力補正に係る回転角
度範囲を補正するようにしていることから、帯状材の巻
付き点角度の変化に合わせた張力補正がなされ、実際の
張力変動に応じた適切な予測補正を行うことができ、こ
の結果、回転に同期した張力変動を除去して、一定張力
で安定した巻出しまたは巻取りを行うことができる。
転速度の少なくとも一方に応じて張力補正に係る回転角
度範囲を補正するようにしていることから、帯状材の巻
付き点角度の変化に合わせた張力補正がなされ、実際の
張力変動に応じた適切な予測補正を行うことができ、こ
の結果、回転に同期した張力変動を除去して、一定張力
で安定した巻出しまたは巻取りを行うことができる。
また、本発明によれば、回転速度に応じて張力補正に
かかる回転角度範囲を補正するようにしていることか
ら、時間的に一定な制御遅れの補償が適切化され、これ
により上記効果を一層大きなものとすることができる。
かかる回転角度範囲を補正するようにしていることか
ら、時間的に一定な制御遅れの補償が適切化され、これ
により上記効果を一層大きなものとすることができる。
また、本発明によれば、コイル径と回転速度に応じて
張力補正量を補正するようにしていることから、張力制
御系の応答特性とコイルの真円度に関係する張力変動が
改善され、コれにより上記効果を一層大きなものにする
ことができる。
張力補正量を補正するようにしていることから、張力制
御系の応答特性とコイルの真円度に関係する張力変動が
改善され、コれにより上記効果を一層大きなものにする
ことができる。
さらにまた、本発明によれば、予測制御にかかる張力
補正量を、実際の張力変動に基づいてフイードバツク補
正するようにしていることから、上記効果を一層大きな
ものとすることできる。
補正量を、実際の張力変動に基づいてフイードバツク補
正するようにしていることから、上記効果を一層大きな
ものとすることできる。
第１図は本発明を適用してなる一実施例装置の主要部構
成図、第２図は第１図実施例の全体構成図、第３図は本
発明に係る巻付き点角の変化を説明する図、第４図はコ
イル径と巻付き角の関係の一例を示す線図、第５図は第
１図実施例の動作を説明するための各部の信号波形図で
ある。 ３……巻取り機または巻出し機、10……張力指令装置、
11……張力制御装置、12……回転検出器、13……張力検
出器、14……電流制御装置、21……回転角度検出手段、
22……回転速度演算手段、23……コイル径演算手段、24
……張力補正角度範囲演算手段、25……補正指令手段、
26……ゲート、27……張力補正量演算手段、30……張力
変動分抽出手段。
成図、第２図は第１図実施例の全体構成図、第３図は本
発明に係る巻付き点角の変化を説明する図、第４図はコ
イル径と巻付き角の関係の一例を示す線図、第５図は第
１図実施例の動作を説明するための各部の信号波形図で
ある。 ３……巻取り機または巻出し機、10……張力指令装置、
11……張力制御装置、12……回転検出器、13……張力検
出器、14……電流制御装置、21……回転角度検出手段、
22……回転速度演算手段、23……コイル径演算手段、24
……張力補正角度範囲演算手段、25……補正指令手段、
26……ゲート、27……張力補正量演算手段、30……張力
変動分抽出手段。
Claims (3)
- 【請求項１】帯状材の巻出し機または巻取り機の回転に
同期した張力変動と、該張力変動が発生する回転角度範
囲とを予め測定し、巻出し機または巻取り機の回転角度
の検出値が前記回転角度範囲に達したとき、当該範囲に
対応する前記張力変動に基づいて定められた張力補正量
により張力指令値を補正する一方、前記巻出し機または
巻取り機にかかる帯状材のコイル径と回転速度を検出
し、該検出したコイル径と回転速度に応じて前記補正に
かかる回転角度範囲を補正することを特徴とする張力制
御方法。 - 【請求項２】帯状材の巻出し機または巻取り機の回転に
同期した張力変動と、該張力変動が発生する回転角度範
囲とを予め測定し、巻出し機または巻取り機の回転角度
の検出値が前記回転角度範囲に達したとき、当該範囲に
対応する前記張力変動に基づいて定められた張力補正量
により張力指令値を補正する一方、前記巻出し機または
巻取り機にかかる帯材状のコイル径と回転速度を検出
し、該検出したコイル径と回転速度に応じて前記補正に
かかる回転角度範囲を補正するとともに、コイル径と速
度の少なくとも一方に応じて前記張力補正量を補正する
ことを特徴とする張力制御方法。 - 【請求項３】帯状材の巻出し機または巻取り機の回転に
同期した張力変動と、該張力変動が発生する回転角度範
囲とを予め測定し、巻出し機または巻取り機の回転角度
の検出値が前記回転角度範囲に達したとき、当該範囲に
対応する前記張力変動に基づいて定められた張力補正量
により張力指令値を補正する一方、前記巻出し機または
巻取り機にかかる帯状材のコイル径を検出し、該検出し
たコイル径に応じて前記補正にかかる回転角度範囲を補
正するとともに、随時前記回転に同期した張力変動を検
出し、該張力変動分を除去すべく前記張力補正量を増減
することを特徴とする張力制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62225657A JP2538936B2 (ja) | 1987-09-09 | 1987-09-09 | 張力制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62225657A JP2538936B2 (ja) | 1987-09-09 | 1987-09-09 | 張力制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6471522A JPS6471522A (en) | 1989-03-16 |
| JP2538936B2 true JP2538936B2 (ja) | 1996-10-02 |
Family
ID=16832728
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62225657A Expired - Lifetime JP2538936B2 (ja) | 1987-09-09 | 1987-09-09 | 張力制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2538936B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107570533A (zh) * | 2017-08-18 | 2018-01-12 | 北京首钢自动化信息技术有限公司 | 一种用于消除钢卷塔型的动态控制装置及其方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5140607B2 (ja) * | 2009-01-13 | 2013-02-06 | 株式会社日立製作所 | 圧延機の制御装置およびその制御方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60199524A (ja) * | 1984-03-21 | 1985-10-09 | Toshiba Corp | 張力制御装置 |
| JPS6293026A (ja) * | 1985-10-21 | 1987-04-28 | Hitachi Ltd | 張力制御装置 |
-
1987
- 1987-09-09 JP JP62225657A patent/JP2538936B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107570533A (zh) * | 2017-08-18 | 2018-01-12 | 北京首钢自动化信息技术有限公司 | 一种用于消除钢卷塔型的动态控制装置及其方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6471522A (en) | 1989-03-16 |
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